PCB-Herstellung

Ansprechpartner

tux, dkdent, lespocky

Ziel: Notwendige Werkzeuge und Materialien zur Erstellung von PCB in Kleinstserien.

• Ein Review zu PCB-Herstellern: http://www.ladyada.net/library/pcb/manufacturers.html
  • Leider nicht ganz aktuell, einige Links führen ins Leere.
• http://www.kicad-pcb.org/display/KICAD/KiCad+EDA+Software+Suite

• Vorhandene Hardware:
• Canon Canoscan
• Schnittstelle: USB
• zu wenig Platz für Umbau zu Belichtungsgerät

• alter hohen Flachbettscanner
• Bilder von dem grauen Stück (Mustek):
• Bild
• Bild
• wird zu Belichtungsgerät umgebaut

• Lösungen anderer Spaces:
• Beim Shackspace hat man das mit dem "printed" wörtlich genommen und einen Drucker umgebaut, der jetzt Platinen druckt:
• link

• zur Referenz: Platinen selber herstellen
• Referenz 2: Zotteljedi - Platinen

• Ätzresistente Stifte
  • inzwischen sehr teuer und schwer erhältlich. Genauigkeit bei SMD fragwürdig

• Fotografische Maske (Photo-Positiv-Methode)
  • ausführlich: https://www.mikrocontroller.net/articles/Platinenherstellung_mit_der_Photo-Positiv-Methode
  • uv-belichter led: http://www.fdm-ware.de/UV-Led/index.html
  • passender Scanner als Einbaurahmen ist vorhanden
  • ggf. setzen wir nur eine Reihe LEDs und ziehen die am Schlitten unter der Platine entlang
  • die oben verwendeten LEDs kosten bei Reichelt derzeit 99 ct/Stück: LED 5MM UV
  • ebay 100st 12 eur
  • Empfehlung vom Kollegen von alex: Laserdrucker auf Folie und Spray zur Nachbehandlung

• Das Direkt-Toner-Verfahren
  • Qualität zweifelhaft, unzuverlässig, …
  • siehe bspw. https://www.mikrocontroller.net/articles/Platinenherstellung_mit_der_Tonertransfermethode
  • http://blog.spitzenpfeil.org/wordpress/2008/09/08/making-pcbs-with-the-toner-transfer-method/
  • http://thomaspfeifer.net/platinen_aetzen.htm
  • http://thomaspfeifer.net/laminator_temperatur_regelung.htm

• Direktdruck
  • https://www.mikrocontroller.net/articles/Direktdruck_Platinen, erfordert speziellen Tintenstrahler und spezielle Tinte
  • unterschiedliche Methoden mit unterschiedlich notwendiger Nachbearbeitung (Belichtung, Toner auftragen, …)

• Belichtung
• UV-Röhren vs. UV-LED, Vor- und Nachteile bspw. hier: https://www.mikrocontroller.net/articles/LED-Belichter
• Beispiel für Eigenbau mit Gesichtsbräunerröhren aus dem Raumzeitlabor
• UV-durchlässiges Glas wäre sinnvoll, sonst verlängert sich der Prozess erheblich
• Bei Laser-Druckern ist ein nachträgliches Verdichten des Toners notwendig, da er idR Lichtdurchlässig ist.
• Scanner-Umbau zu Belichungsgerät
• und noch ein Scanner-Umbau zu Belichungsgerät
• nach eigener Einschätzung würde er es nicht nochmal mit beweglichem Schlitten bauen, sondern eher ein LED-Gitter über die gesamte Fläche legen

• Küvettenätzanlage:
  • schmale hohe rechteckige vase (160x100mm und so schmal wie möglich)
  • oder selbst kleben aus Glas, siehe http://www.dl3hrm.de/aetzkuevette.html
  • Heizung (50°) kostenpunkt ebay ~15 euro
  • Luftpumpe kostenpunkt ebay auch unter 10 euro

• Ätzmittel:
  • Eisen(III)chlorid: inzwischen obsolet, undurchsichtig, daher schwer zu kontrollieren
  • Ammoniumpersulfat: giftig
  • Natriumpersulfat: ungiftig und durchsichtig → geeignet :)
    • optimale Temperatur um 40°C, bis 50°C
    • Gasbildung bei Aufbewahrung: entsprechender Behälter nötig
    • Kanister für destilliertes Wasser, Ventil und Warnhinweise nicht vergessen
  • Kupfer-II-Chlorid: schwer zu verwenden, gast aus, nicht geeignet
  • ! Höhere Ätzgeschwindigkeit → schärfere Konturen

• benötigt Fräse

• fällt aus, Kupferdrucker gibt es IMHO noch nicht

• Standbohrmaschine
  • Bohrer:
  • Pertinax → HSS-Bohrer ausreichend
  • FR4 → Hartmetallbohrer, die aber schnell abbrechen
• Beleuchtung hilfreich, z.B. LED mit Ausrichtung auf die Bohrstellle
• Bohrerwechsel sollte leicht möglich sein
• Proxxon minibohrmaschine von Andi
• Bohrständer dafür auf Ebay ~40 euro sk

• Reinigen (Spiritus, Aceton)
• Verzinnen
  • "Chemisch-Zinn"
  • Heißverzinnen mit "Fitting-Lot"

• manuell: ruhige Hand nötig, ansonsten nichts weiter, ggf. Lötpaste, wenn man bleifrei arbeiten will (Lupe/Mikroskop?)
• reflow
• ofen und regler bei beta layout
• masken mit lasercutter …

• Foliendruck klären (Alex) (erledigt)
• Projekt: UV-Belichter für Europlatinen (Tux) (erledigt)
• Projekt: Ätzküvette für Europlatinen (David) (erledigt)
• Bohrständer (für Proxxon) besorgen (erledigt)