Platinen-Herstellung

Aus FABLAB FSG
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Die Platinenherstellung ist ein komplexer Vorgang und erfordert eine intensive Einarbeitung. Alleine der Umgang mit der Software Eagle kann je Vorwissen einige Wochen in Anspruch nehmen.

Platinen-Ätzen das Prinzip


Eine eigene Platine für Elektronikprojekte herzustellen ist kein Hexenwerk und bietet neue ungeahnte Möglichkeiten. Man muss allerdings ein wenig Geduld aufbringen, denn die Herstellung einer Platine erfordert eine Reihe von Arbeitsschritten, die alle gut verstanden werden müssen, damit das Projekt mit Erfolg gekrönt wird.

Am Anfang steht die Projektidee und der Entwurf einer Schaltung mit Hilfe einer Software. Wir verwenden dafür die Software Eagle. Nachdem die Schaltung entworfen wurde, wird sie auf durchsichtige Folie gedruckt. Damit ist der Softwareteil bereits abgeschlossen.

Jetzt wird eine fotopositive Platine benötigt. Diese lassen sich belichten und entwickeln. Fotopositive Platinen, wie z. B. diese hier Reichelt Platine sind recht günstig zu bekommen.

Um die Platine zu belichten, wird die Folie auf die Platine gelegt und dann mit einem Belichtungsgerät (UV Licht) wenige Minuten belichtet. Durch das Belichten werden alle Teile der Platine die mit den schwarz gedruckten Leiterbahnen abgedeckt sind geschützt und nicht belichtet. Alle anderen Teile der Platine werden aber belichtet und sollen in den nächsten Schritten entfernt (weggeätzt) werden.


Nach dem Belichten erfolgt das Entwickeln der Platine. Hierfür wird die Platine in eine Schale mit Entwickler (Ätznatron) gelegt. Auch der nächste Schritt erfordert Chemikalien, denn jetzt muss die Platine mit einem Ätzmittel (Natriumpersulfat) geätzt werden. Durch das Ätzen werden alle belichteten Teile um die Leiterbahnen herum entfernt. Die Leiterbahnen jedoch bleiben stehen. Zum Ätzen verwenden wir ein kleines Ätzgerät, das dafür sorgt, dass die Temperatur des Ätzmittels konstant gehalten wird und jede Stelle der Platine immer mit "frischer" Ätzlösung umspült wird.

Eine fertig geätzte Platine muss noch gebohrt (entweder per Hand oder automatisch mit einer CNC-Maschine) und bestückt werden.

Im FabLab sind alle Geräte, Software und Materialien für die Platinenherstellung vorhanden.

Übersicht

Um eine Leiterplatte in guter Qualität herzustellen sind die folgenden fünf Arbeitsschritte erforderlich:

  1. EAGLE: Platinenlayout erstellen und Layout (auf Folie) ausdrucken. Wir verwenden die Software Eagle um Leiterplatten zu entwickeln.
  2. Belichten: Eine positiv beschichtete Platine wird zusammen mit der Layout-Vorlage belichtet.
  3. Ätzen: Platine entwickeln und anschließend ätzen, sowie reinigen.
  4. CNC: Die Löcher für die Bauteile müssen gebohrt werden, dies muss sehr exakt geschehen!
  5. Löten: Platinen mit den erforderlichen Bauteilen bestücken

Anschließen kann die Platine getestet werden :-)


Die Schritte 2 und 3 erfolgen in den Chemiefachräumen unter der Aufsicht eines Lehrers.


Details

Eagle

Belichten

Entwickeln, Ätzen

Bohren

Löten