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

PCB-Workshop 2013-01-03

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

I) Ätzen

a) wie kommt die Maske auf die Platine?

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

b) wie kommt das überflüssige Kupfer von der Platine?

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

II) Fräsen

benötigt Fräse

III) Beschichten

fällt aus, Kupferdrucker gibt es IMHO noch nicht

IV) Löcher bohren

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

V) Nachbearbeitung

Reinigen (Spiritus, Aceton)

Verzinnen

"Chemisch-Zinn"

Heißverzinnen mit "Fitting-Lot"

SMD-Löten

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 …

Nächste Schritte:

Foliendruck klären (Alex) (erledigt)

Projekt: UV-Belichter für Europlatinen (Tux) (erledigt)

Projekt: Ätzküvette für Europlatinen (David) (erledigt)

Bohrständer (für Proxxon) besorgen (erledigt)