Platinen Ätzen
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Im Labor haben wir ein Ätzbad sowie die nötigen Chemikalien um selbst Platinen zu ätzen. Diese kurze Anleitung soll Dir helfen, mit den Gerätschaften im Labor besser umgehen zu können.
Platine Vorbereiten
Platinenlayouts können entweder klassisch ausgedruckt und belichtet werden, oder mit dem Plotter direkt ausbelichtet werden. Wählt die Methode die euch besser geeignet erscheint.
Plotten
Mit dem LaserPlotter in der Ätzküche können jetzt Layouts auch direkt auf die Photoschicht der Leiterplatten geschrieben werden. Lies dazu bitte die entsprechende Anleitung.
Drucken und Belichten
Layout drucken
An dem Rechner Dabo ist ein Laserdrucker angeschlossen, mit dem Du Dein Layout drucken kannst. Als Papier eignet sich am besten Transparentpapier. Dieses Papier ist in jedem Schreibwarenladen erhältlich, ist aber leider nicht ganz preiswert.
Bevor Du also den Ausdruck auf dem Transparentpapier anfertigst, solltest Du zunächst einen Probeausdruck auf gewöhnlichem Papier anfertigen und die Bauteile probeweise einmal drauflegen um zu sehen ob alles passt.
Wenn der Probeausdruck in zufriedenstellender Qualität rauskommt, schiebe das Transparentpapier möglichst gerade in den Schlitz vorne am Drucker ein. Wenn man das Papier ein Stück weit hineinschiebt, zieht der Drucker es von selbst ein und hält es fest.
Möchtest du das "Bottom"-Layout drucken, entferne den Haken vor "Mirror". Möchtest du das "Top"-Layout drucken, setze den Haken vor "Mirror".
Layout belichten
Nun ist es Zeit, das Layout zu belichten. Wir verwenden dazu sog. fotopositiv beschichtete Platinen. Im Labor ist auch ein kleiner Vorrat an Platinen vorhanden. Wir haben einseitige und doppelseitige Platinen. Wenn Du ein einseitiges Platinenlayout hast, nimm bitte auch die einseitigen Platinen - alles Andere wäre Verschwendung.
Zerre das große blaue Belichtungsgerät unter dem Tisch hervor und schliesse es an. Unter dem großen blauen Deckel befindet sich noch ein "Deckel" aus Plastikfolie. Hebe auch diesen Deckel an und ziehe nun das Schutzpapier von der Platine. Nun lege die Platine mit der zu belichtenden Seite nach oben in das Belichtungsgerät und das bedruckte Transparentpapier darüber (Achtung, nicht spiegelverkehrt hinlegen!).
Schliesse den Deckel und achte dabei darauf, dass keine Luftblasen zwischen Platine, Papier und Plastikfolie entstehen. Am Besten mit den Fingern die Luftblasen wegstreifen.
Stelle den Timer auf etwa 2¼ Minuten Belichtungszeit und schalte das Gerät ein.
| Platine | Maske | Zeit/min |
|---|---|---|
| Bungard FR4 1,5mm Cu | Transparentfolie | 3,00 |
| Bungard FR4 1,5mm Cu | Transparentpapier, einlagig | 3,75 |
(Diese Zeiten wurden bei Ausdruck mit einem Laserdrucker, und mit der Belichtungsstärke von 1 Laborbelichtungsgerät-Belichtungseinheiten als optimum ermittelt.)
Während das Belichtungsgerät arbeitet, kannst Du schon mal das Ätzbad fertig machen. Nimm die Luftpumpe des Ätzbades und stelle sie auf eine höher gelegene Unterlage als das Ätzbad. Achte darauf, dass sie sicher steht, denn die Pumpe vibriert während des Betriebs und schleicht sich gerne vom Tisch wenn man nicht drauf achtet.
Stecke danach die Stecker des Heizstabes und der Pumpe in eine nahe gelegene Steckdose. Nun sollten Luftblasen in dem Ätzbad aufsteigen und die Glimmlampe am Heizstab leuchten. Achte bitte auch immer darauf, dass sich genügend Flüssigkeit im Behälter befindet, da er sonst zu warm wird und der Kunststoffbehälter noch bauchiger wird.
Platine entwickeln
Nimm nun den Entwickler aus der Kiste und mische ihn mit Wasser entsprechend den Angaben auf der Verpackung (ca. ½ Messlöffel). Kippe die Mischung in die weisse Plastikschale und lege die Platine hinein. Nimm nach ziemlich genau einer Minute die Platine heraus, wasche sie ab und klemme sie in die dafür vorgesehene Vorrichtung im Ätzbad ein.
Schwenke während des Vorgangs die Schale ein wenig hin und her, bis sich deutliche Linien abzeichnen. Wichtig ist, die Platine rechtzeitig wieder aus dem Entwicklerbad herauszunehmen, sonst greift der Entwickler auch die Leiterbahnen an. Sobald sich genaue Linien abzeichnen, nimm die Platine heraus und wasche sie unter fliessendem Wasser ab. Wenn das Ergebnis noch nicht zufriedenstellend sein sollte, kannst Du sie nochmal in das Entwicklerbad legen.
Platine ätzen
Das Ätzen der Platine dauert zwischen 20 und 60 Minuten - je nach dem, wie gesättigt die im Ätzbad schwimmende Säure gerade ist. Wie schon zuvor erwähnt, sollte die Flüssigkeit bereits auf Temperatur und die Luftpumpe angeschaltet sein. Die Luftpumpe sollte höher gelegen sein, als das Ätzbad! Das ist wichtig, denn sonst fließt die Säure in die Pumpe und zerstört sie (Nach dem Ätzen ist die Pumpe unbedingt wieder von Schlauch zu trennen).
Während das Ätzbad arbeitet, nutze die Zeit und räume deinen Arbeitsplatz ein wenig auf:
- Den Entwickler in die Plastikflasche kippen
- Etwaige Flecken abwischen
- Entwicklerschale mit Wasser ausspülen
Die Platine wird deutlich lichtdurchlässiger, wenn sie fertig ist. Wenn Du eine Lampe hinter das Ätzbad legst und von vorne durchschaust, siehst Du deutlich, wie sich die Leiterbahnen vom Rest abheben.
Die Platine ist fertig, wenn alle Überreste des übrigen Kupfers verschwunden sind. Achte auch bei den feinen Leiterbahnen darauf, dass zwischen ihnen kein überschüssiges Kupfer zurück bleibt. Du kannst den Prozess etwas beschleunigen, wenn Du die Platinenhalterung ganz vorsichtig im Ätzbad rauf und runter schwenkst.
Entsorgung
Der Entwickler kann einfach ins Spülbecken entworgt werden, da das Fotomaterial aus Harz besteht und abbaubar ist. Das sieht bei der Natriumpersulfatlösung anders aus. Diese muss gesammelt und zum Sondermüll gegeben werden, da diese Kupferionen enthält.