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Platinenherstellung nach der Belichtungsmethode
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Benötigte Materialien:
- Belichtungsgerät gebaut aus
- Philips Gesichtsbräuner
- Scanner
- Layout
- Schwarz/Weiß Drucker
- photobeschichtetes Platinenmaterial
- Ätztechnik
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Belichtungsgerät |
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Zuerst ersteigert man sich bei Ebay einen alten Philips Gesichtsbräuner. Links ein Modell mit 4 UVA Röhren. Die Röhren bei diesem Modell bedecken fast genau die Fläche eines A4-Blattes.
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Nun wird der Gesichtsbräuner aufgeschraubt und der Inhalt entfernt. Daß dabei der Stecker aus der Steckdose gezogen sein sollte, erwähne ich nur sicherheishalber.
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Die wichtigen Sachen werden vorsichtig entfernt. Zuerst natürlich die Röhren. Sie sind aus Glas und haben höchstwahrscheinlich einen ungesunden Inhalt. Es liegen nun die beiden Vorschaltgeräte, 4 Starter und 8 Röhrenfassungen vor uns. Das ganze ist auch noch verkabelt. Es ist sinnvoll, sich einen Plan der Verkabelung zu notieren, weil man beim Umbau doch die eine oder andere Verbindung trennen muß.
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Nun zum Scanner: Man besorgt sich einen dieser klobigen A4 Flachbettscanner, er darf ruhig defekt sein. Der hier verwendete ist z.B. 7cm hoch. Es wird nur das Gehäuse mit der Glasscheibe und dem Klappdeckel benutzt.
Der Inhalt, ein winziger Schrittmotor mit Getriebe, Zahnriemen und Scannschlitten, sowie ein bißchen Elektronik wird komplett entfernt.
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Nach dem "Entbeinen" zeichnet man sich den Ausschnitt des Glases der oberen Gehäuseschale auf den Gehäuseboden. Hier sollen später die Röhren leuchten.
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Aus Makrolon wurden hier 2 Stützplatten zugeschnitten. Diese tragen die Fassungen der Röhren. Diese Fassungen haben an der Rückseite je 2 Nasen, die in Bohrungen der Stützplatten eingreifen. Nach dem losen Zusammenstecken und Ausrichten wurden die beiden Stützplatten mit Heißkleber fixiert. Leider hält der Kleber nicht besonders gut auf dem Makrolon, ich würde hier dem Nachbauer eine andere Sorte Kunststoff oder besser noch Sperrholz empfehlen. Auch Metallwinkel sind denkbar.
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Ist der Kleber trocken/hart wird das Reflexionsblech an den Unterboden geschraubt, hier mit 2 kurzen M3-Schrauben. In den hinteren bereich des Scanners kommen die beiden Vorschaltdrosseln und werden ebenfalls mit dem Boden verschraubt. Das Verkabeln nach dem anfangs gezeichnetem Plan sollte dem Elektroniker nicht mehr schwerfallen.
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Die Rückseite des Scanners hatte eine Platte, an der der Stecker der Centronics-Schnittstelle befestigt war. Hier sollte man eine neue Platte einbauen, um die 230Volt-Elektrik sicher verschwinden zu lassen.
Momentan wird die Belichtungszeit vom Autor noch über den Netzstecker gesteuert, eine Timerschaltung ist aber in Arbeit.
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Die Technik des Belichtens |
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Ohne Layout geht es natürlich nicht. Für den 1. Test empfiehlt sich unbedingt eine Belichtungsreihe zu machen. Dazu einen Streifen mit verschiedenen Strichdicken und Abständen erzeugen. Zusätzlich bekommt dieses testlayout noch alle paar Millimeter einen Querstrich.
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Auf die Benutzung verschiedener Programme soll hier nicht eingegangen werden, jeder hat da seine Vorlieben. Wichtig ist nur, daß das Layout seitenverkehrt ausgedruckt werden kann, so daß das gedruckte Layout auf die Platinenoberfläche zu liegen kommt. Dadurch wird eine Belichtung unter dem Druckerpapier bzw. der Druckfolie vermieden.
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Das ausgedruckte Layout wird nun mit Tesafilm auf die Glasscheibe des Scanners geklebt.
So kann das Layout nicht verrutschen.
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Ein Überdecken des Layouts durch den Tesafilm ist möglichst zu vermeiden, es könnte ein Teil des UV-Lichts vom Tesafilm absorbiert werden. Jetzt klebt man (wieder mit Tesafilm) die grob zurechtgeschnittene Platine auf das Layout mit der beschichteten Seite nach unten versteht sich. Um die Belichtungsreihe durchzuführen, druckt man das Testlayot gleich noch einmal auf Papier aus.
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Dieser Ausdruck wird mit etwas Tesafilm auf ein Stück Alufolie geklebt, so daß Die Alufolie an der 1. Markierung der Lauotvorlage beginnt und das Hilfslayout an derselben Markierung aus dem Scannerdeckel schaut. An dieser Lasche wird dann während der Belichtung alle 10 Sekunden eine Markierung weiter gezogen, so entsteht die Belichtungsreihe.
Die Alufolie wurde gewählt, weil sie sehr dünn und lichtdicht ist.
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Entwickeln, Ätzen, fertig |
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Nach dem Belichten setzt man Natriumhydroxid in Wasser an. Es empfiehlt sich, auch hier ein paar Tests zu machen und dann bei einer festen menge zu bleiben. Ein Schraubglas mit 300ml Fassungsvermögen und ein kleiner Teelöffel bzw. Eierlöffel voll NaOH sind die Mengen, die ich immer ansetze. Damit wird die Entwicklerlösung genau richtig und reproduzierbar.
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Die belichteten Stellen werden sofort nach dem Eintauchen dunkelblau bis violett. Dann lösen sich nach spätestens 20 Sekunden diese dunklen Stellen im NaOH-Wasser auf, welches daraufhin eine trüb-graue Farbe annimmt. Etwas hin- und herschwenken unterstützt den Vorgang. Je nach Belichtungszeit sollte nach 30 Sekunden bis maximal 1 Minute der belichtete Lack von der Platine komplett gelöst sein. Läßt man die Platine länger in der Lösung oder vergißt sie gar, so löst sich der unbelichtete Lack auch auf. Das kündigt sich wieder durch eine Dunkelfärbung an.
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Nach dem Entwickeln gut mit Wasser spülen und ab in die Ätzlösung. Heißes Wasser in ein Einmachglas, Ammoniumpersulfat und Platine dazu und zuschrauben.
Dann feste schütteln.
Der großzügige Rand an der Platine und die Runde Form des Glases verhindern, daß die Platinenfläche eine Außenwand berührt und den Lack verkratzt. Nach 10 Minuten sollte das Wasser blau und die Platine fertig geätzt sein.
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Hier sieht man die Platine mit einer ausgedruckten Folie als Vorlage. Die Deckung ist schlicht erbärmlich. Das schlägt sich auch an der fertigen Platine nieder.Viele Unterbrechungen und Löcher in der großen Fläche.
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Besser ist das Ergebnis mit doppelter Folienlage. Dazu wurde auf die Vorlage einfach deckungsgleich ein zweiter Ausdruck aufgeklebt, sodaß das Licht durch beide Vorlagen durchmuß. Die Motortreiber und die Sensorplatinen von TESA wurden mit dieser Methode hergestellt. Leider wird das Ergebnis etwas unscharf und es bleiben manchmal Flecken von Kupferresten auf freien Flächen übrig. Durch die doppelte Folienlage wird auch mehr UV-Licht absorbiert.
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Überraschend gut ist die Belichtung mit normalem Papier als Layoutträger geworden. Die Belichtungszeit steigt aber um das 3fache an. Hier mußte eine 2. Reihe bis 7 Minuten gemacht werden.Das Ergebnis ab 6 Minuten kann sich sehen lassen.
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Fazit |
Besser ein paar Platinen durch Tests verloren, als immer um das Ergebnis zittern. Eine Belichtungsreihe ist die Grundlage für den späteren Erfolg und hilft dann Zeit und Ressourcen sparen.
Die Belichtungsmethode liefert bessere Ergebnisse als die Tonertransfermethode und es wird nicht unbedingt mehr Zeit benötigt.
Leider ist diese Methode ziemlich empfindlich gegenüber Staub, wie er beim Zusägen der Platine entsteht. Auch Schuppen oder ähnliche Partikel zwischen Vorlage und Platine beeinträchtigen das Ergebnis. Ein Andrücken der Platine gegen das Scannerglas war aber nicht möglich, weil ja die Abdeckung herausgezogen werden mußte.
Die Belichtungsmethode ist mit etwas Übung sehr einfach und liefert gute Ergebnisse. Die Platinen gibt es fertig vorbereitet zu kaufen, ein Säubern der Oberfläche ist nicht nötig. Einen Ausdruck auf Normalpapier schafft jeder Drucker.
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