Plantinenherstellung

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v/d/b
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Plantinenherstellung

#1 Beitrag von v/d/b » 15.07.2011, 12:02

Hallo zusammen,
bei meinem nächsten Umbauprojekt möchte ich gänzlich auf Lochrasterplatten verzichten und die erforderlichen Platinen selbst herstellen.

Als ich das vor vielen Jahren das letzte mal gemacht habe, habe ich die Platinen noch mit einem Wasserfesten Stift gezeichnet und dann geätzt.
Das sieht natürlich wenig professionell aus, aber bei Blinkern und Zeitschaltungen für die Modelleisenbahn war das für mich als Teenager ok.

Heute sind die Ansprüche natürlich höher. Schließlich muss man in einen Umbau ja auch einiges an Zeit und Geld investieren und da sollten dann auch die Details stimmen.

Jetzt aber genug der Vorrede.

Zum Thema Platinenlayout bin ich zwischenzeitlich fündig geworden. Mit Target 3001! ist es sowohl möglich Platinen von einem Schaltplan ausgehend zu erstellen, als auch sie direkt zu zeichnen.
Letzteres ist praktisch, wenn es nur um kleinere Layouts geht, bei denen man den Schaltplan sowieso im Kopf hat und sich dessen Erstellung am Rechner sparen will.
Das Programm läuft auch wunderbar unter Linux.

Die eigentliche Herstellung der Platine kann dann entweder bei einem Dienstleister erfolgen, oder man macht es eben selbst.
Da die Preise der Dienstleister für meine Begriffe für einzelne Platinen recht hoch sind, werde ich sie wohl selbst ätzen.

Das einfachste Verfahren ist hier wohl das Direkt-Toner-Verfahren, bei dem man den Ausdruck eines Laserdruckers mit Hilfe eines Bügeleisens oder Laminiergerätes auf die Platine aufbringt und diese dann ätzt.

Wie gesagt, es geht um ein einfaches Layout mit relativ breiten Leiterbahnen und Kontakten.

Der Charme dabei ist, dass man sich kein großes Equipment zulegen muss.
Ich werde auch in Zukunft nur alle Schaltjahre mal eine Platine ätzen und mag mir dafür kein Belichtungsgerät usw. zulegen.

Hat hier jemand schon Erfahrungen sammeln können?


Viele Grüße
Thomas

Friedel
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#2 Beitrag von Friedel » 15.07.2011, 13:09

Wenn Du das selber machen willst, empfehle ich Dir gezielt Gunnar zu fragen.

Ich lasse (auch Klein/Kleinstserien) immer hier herstellen.

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#3 Beitrag von v/d/b » 15.07.2011, 13:28

Du meinst den Gunnar aus München?

Viele Grüße
Thomas

Friedel
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#4 Beitrag von Friedel » 15.07.2011, 13:38

ja, hier im Board, deshalb habe ich den nicht näher beschrieben. Der hat doch auch mit Uli schon Platinen selber gemacht.

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#5 Beitrag von v/d/b » 15.07.2011, 14:21

Ok, danke.
Ich schau mal, ob er sich hier meldet. Ansonsten maile ich ihn an.

Viele Grüße
Thomas

Gunnar
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#6 Beitrag von Gunnar » 15.07.2011, 15:52

Hallo,

ok, ich melde mich hier :wink:

Wie Du schon geschrieben hast, gibt es Layout/Routing Programme dafür. Neben Target mit einer ganz netten 3D Darstellung gibt es noch EAGLE, was ebenfalls für Heimanwendung (mit Einschränkungen) frei ist. Ich finde das Auto-Routing bei Eagle, das Handling allerdings von Target besser. Naja, da wird jeder so seinen Favoriten finden.
Beide Programme sind aber dafür ausgelegt, dass ihnen ein Schaltplan zugrunde liegt. Also Bauteile verschalten und dann im zweiten Schritt auf der Platine platzieren und die Leiterbahnen Routen.

Das Ergebnis kann man nun direkt herstellen lassen, auf Wunsch mit Stopplack und Bedruckung. Das ist natürlich die Edellösung und auch perfekt zum Löten.

Andere Möglichkeit wäre das selber Ätzen. Die Methode mit Bügeleisens oder Laminiergerätes hab ich ausprobiert, hatte aber keine guten Erfolge. Mir ist die klassische Belichtung am liebsten. Dazu das Layout auf Folie Drucken (am besten Spiegel verkehrt) und dann direkt auf Fotobeschichtetes Platinen-Basismaterial legen. Zum belichten genügt ja schon eine einfache UV-Lampe (Höhensonne).
Mittlerweile kann man sich das aber auch ganz leicht mit LEDs selber Bauen.

Dann braucht man noch Entwickler zum entwickeln der Fotoschicht der Platine und zum Schluss das ganze mit Ätzmittel ätzen. Geht auch mit einer Glasschale auf der Herdplatte (40-50°C).

Experimentieren muss man etwas beim Belichten, da die Belichtungszeit vom Basismaterial und von der Lichtquelle abhängt.

Ich ätze aber Platinen in der Regel nur zum Test der Schaltung. Funktioniert die Platine, dann gebe ich diese zu einem prof. Belichter.

Wenn Du noch Fragen hast, dann her damit.

Gruß
Gunnar

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#7 Beitrag von roland » 15.07.2011, 17:35

hallo zusammen,

es gibt auch noch eine andere methode ---> leiterplattenisolationsgravur. für prototypen mach ich das immer mit meiner cnc-fräse...die mir natürlich auch direkt die bohrungen erledigt. ja ich weis hat nicht jeder ne fräse :roll: ...aber vielleicht kann man mal schauen wenn jemand was braucht :wink: .
herzlichen gruß

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#8 Beitrag von OW75 » 15.07.2011, 19:30

Moin,

Es ist zwar schon etwas länger her und vielleicht ist das auch nicht die Toplösung.
Ich habe damals als Sudienarbeit in der Hochschule einen Wechselrichter gebaut und habe dafür auch Platinen anfertigen müssen. Ich habe mir EAGLE besorgt und die Schaltungen gezeichnet. Danach bestand die Möglichkeit, für diese Schaltung in ein geeignetes Platinenlayout zu bilden.
Ein guter Komilitone aus dem Maschinenbau konnte mit diesem Layout dann per CNC-Fräse die Platinen herstellen (Nicht benötigte Kupferschicht abfräsen und feine Löcher bohren).
Leider habe ich mit seitdem kaum noch mit dieser Materie beschäftigt, aber es meiner Meinung nach eine vernünftige Lösung (gewesen).

Viele Grüße

OliverBild

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#9 Beitrag von v/d/b » 15.07.2011, 22:58

Hallo zusammen,
herzlichen Dank für eure Hinweise.
Wenn ich so weit bin, werde ich wohl auf jeden Fall erst mal Testplatinen selbst ätzen, wie es Gunnar vorgeschlagen hat.
Dafür sollte das Toner-Direkt-Verfahren ein hinreichend gutes Ergebnis liefern.

Wenn dann alles so funktioniert, wie ich es mir vorstelle, sehe ich mich noch nach einem professionellen Anbieter um.
Ob das dann Ätzen oder Fräsen ist, werde ich über den Preis entscheiden.

@Roland:
Ggf. werde ich dann auch noch mal auf Dich zu kommen.

Viele Grüße
Thomas

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#10 Beitrag von v/d/b » 16.07.2011, 08:44

Ich hab' noch was gefunden, das eventuell auch für andere hier von Interesse sein könnte.
Hier wird die Verarbeitung einer speziellen Transferfolie beschrieben.
Das hört sich eigentlich recht erfolgversprechend an und weniger experimentell als das an anderer Stelle beschriebene Verfahren mit bedruckten Katalogseiten.

Für einen ersten Test eines neu erstellten Layouts sollte es reichen.

Viele Grüße
Thomas

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#11 Beitrag von fnerstheimer » 16.07.2011, 14:38

wenn Du häufiger vorhast, Platinen selber zu machen, würde ich mir ein Schaumätzgerät anschaffen, und mit Eisen III Chlorid ätzen.

Bei Säuremischungen und Ätzen im Behälter hast Du immer das Problem der Unterätzung. Die Ätzgeschwindigkeit hängt stark von der Temperatur ab, und da diese in einem Behälter nie überall gleich ist, ist die Platine immer schon an einer Stelle fertig, während an anderen Stellen noch geätzt werden muss. Während dieser Zeit werden die bereits fertigen Leiterbahnen von den ungeschützen Seiten "angefressen" und werden schmaler.

Eisen III Chlorid neigt eh nicht so stark zum Unterätzen wie z.B. Salzsäure. Beim Schaumätzverfahren ist darüberhinaus der Kontakt mit dem Ätzmittel nicht so intensiv, und die Temperatur ist gleichmäßiger.

Das Rapid DeLuxe mit eigener Heizung hatten wir damals in der Werkstatt, die Ergebnisse waren mehrere Klassen besser als die "wannengeätzten". Ein netter Nebeneffekt ist noch, dass man die ganze Anlage mit dem Ätzmittel nach Gebrauch einfach wegstellen kann.

Gruß Frank

Gunnar
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#12 Beitrag von Gunnar » 17.07.2011, 13:50

Hallo,
p1i hat geschrieben:...
Hier wird die Verarbeitung einer speziellen Transferfolie beschrieben....
diese Methode geht sicher bei "groben" Platinen ganz gut. Solange ich ein paar Kondensatoren und Widerstände hab geht das sicher. Bei vielen dünnen Leiterbahnen oder SMD wird die Methode wohl versagen. Also je nach Anwendung, warum nicht.....

Gruß
Gunnar

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#13 Beitrag von v/d/b » 17.07.2011, 14:00

Hi Gunnar,
sehe ich genauso. Die Anschlüsse für eine AM3 Prozessorfassung wollte ich nicht aufbügeln müssen :lol:

Es wird zwar noch etwas dauern, bis ich so weit bin die Platinen herzustellen, aber ich werde auf jeden Fall berichten, ob sich dieses Verfahren zumindest für Versuchszwecke eignet.

Viele Grüße
Thomas

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#14 Beitrag von v/d/b » 15.06.2012, 08:05

Hallo zusammen,
ich hole mal meinen alten Thread wieder hoch.
Im damals aktuellen Frequenzweichen-Projekt habe ich dann doch keine eigene Platine gebraucht, weil die Verzögerungsschaltung auf der US-Platine im Gegensatz zu der von ESP schon integriert war.
Bei mein aktuellen Projekt stand ich dann aber vor dem gleichen Problem.
Diesmal ging es um ein Mini-Platinchen von 17x32mm für den IR-Empfänger und eine Duo-LED.
Das ganze soll am Ende so aussehen:
Bild

Dieser Thread hier war mir zwischenzeitlich entfallen und deswegen habe ich mich im www auf die Suche gemacht.
Unter den professionellen Herstellern gibt es eine Reihe, bei denen man Euro-Karten recht preiswert anfertigen lassen kann. Bei so kleinen Platinen wird es aber entweder unverhältnismäßig teuer, oder man muss eine größere Menge ordern.
Dann bin ich auf die Seite von Dirk Ruffing gestoßen.
Der stellt Platinen im Rahmen "einer privaten nichtkommerzielle Eigeninitiative zur Förderung des Selbstbaus in der Elektrotechnik und im Amateurfunkdienst" her.
Lötstopplack und Bestückungsaufdruck gibt es zwar keinen, dafür sind die Platinen aber galvanisch versilbert.
Meine Platine sollte in den nächsten Tagen eintreffen. Dann werde ich berichten.

Viele Grüße
Thomas

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#15 Beitrag von v/d/b » 19.06.2012, 06:29

Hallo zusammen,
gestern ist die Platine eingetroffen.
Sie ist von einwandfreier Qualität, die Leiterbahnen sind klar begrenzt.
Abstriche muss man, wie schon gesagt, lediglich dahingehend machen, dass das FR4 Material seine "natürliche" Farbe hat und der grüne Lötstopüberzug fehlt.
Für den Preis einer Tasse Kaffee bin ich jedenfalls sehr zufrieden.
Außerdem war die Kommunikation mit Dirk Ruffing sehr angenehm.

Viele Grüße
Thomas

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