Platinenherstellung - Tipps und Tricks?

  • Hallo zusammen,


    ich wollte hiermit mal eine Art Sammelthread erstellen, in welchem jeder seine Tipps und Tricks zur Platinenherstellung posten kann.
    Da ich erstaml gucken wollte ob an sowas überhaupt Interesse besteht, habe ich das mal in Talk Talk Talk Forum gestellt.


    Ich würd gleich mal den Anfang machen, um zu zeigen wie ich mir das vorstelle:


    Zum erstellen vom Bestückungsdruck habe ich folgende Methode entwickelt:
    Zuerst wird die zu bedruckende Platine mit einem negativ Laminat versehen.
    Dieses wird wie gewohnt belichtet und entwickelt:




    Als nächstet kommt die gewünschte Farbe drauf. Ich verwende Ofenlack zum Sprühen. Dieser ist Hitzebeständig, und hält zudem super.
    Auf den noch frischen! Lack wird nun eine dünne Hitzebeständige Folie gelegt. Dafür kann man die vor dem Entwickeln abgezogene Plasikfolie des negativ Laminats verwenden.
    Das ganze wird nun zwischen zwei A4 seiten durch den Laminator geschickt.
    Das gesamte Sandwich wird nun mindestens 24H ruhen gelassen, und anschließend mit NaOH gestrippt.
    Das Ergebnis sieht dann so aus:





    Je nach dem was für einen Lack man gerade zur Hand hat, kann man den Bestückungsdruck in jeder Farbe aufbringen.
    Ein paar Tipps hätte ich noch, falls ihr Interesse habt?


    Grüße
    Superfluid

  • Ein paar Tipps hätte ich noch, falls ihr Interesse habt?


    Na aber immer doch!
    Ich habe deine Beiträge im Alukern-Platinen Thread mit großem Interesse verfolgt.
    Ich stelle meine Platinen, wie unzählige andere hier, mit dem Positivverfahren her. Man kauft quasi die fertig fotopositiv beschichtete Platine, druckt das Layout aus, belichtet, entwickelt und ätzt. Die Ergebnisse sind (zumindest bei mir) relativ stabil, aber es könnte besser sein.
    Durch dich bin ich auf die Variante mit dem "Negativ-Dry-Film" aufmerksam geworden und finde sie hochinteressant.


    Du kaufst also unbeschichtet Platinen.
    Dann laminierst du den negativ Film darauf
    Soweit richtig?
    Wie bereitest du die Platinen vor? Rauhst du sie vorher auf oder reicht da eine Wäsche mit Aceton?


    Zum entwickeln verwendest du Natriumcarbonat, soweit ich das verstanden habe.
    Chemie ist nicht so meins, aber das ist doch Backpulver in Wasser gelöst, oder liege ich damit restlos falsch?


    Danach ätzt du ganz normal mit Natriumpersulfat.


    Nach dem ätzen schmeißt du die Platine nochmal in Natriumhydroxid, um die Reste des Dry-Films zu entfernen.
    Und schon bist du fertig?


    Könntest du eventuell deine Quellen nennen, wo du den Film, die Chemiekalien und das Lötstopp-Laminat bestellst?
    Hab bis jetzt nur chinesische Händler gefunden, aber dass dauert wieder bis Mitte April bis das Zeug da ist. Gibt's das auch in Deutschland zu kaufen? Bei den üblichen Verdächtigen hab ich leider nix gefunden.


    Vielen Dank das du dein Wissen mit uns teilst!

  • Hallo zusammen


    Zitat

    Du kaufst also unbeschichtet Platinen.
    Dann laminierst du den negativ Film darauf


    Ja genau so mache ich das. Der Vorteil ist hier, das dass "rohe" Basismaterial + dry film immernoch billiger ist, als das bereits beschichtete Basismaterial.
    Vorbereiten tue ich die Platinen wie folgt:
    Erst werden die Platinen mit 1000er Schleifpapier geschliffen. Anschließend tue ich diese glänzend polieren.
    Dadurch sinkt die Gefahr von Luftblasen, und die Ätzkonturen werden schärfer.
    Dannach wird das Basismaterial mit Aceton gewaschen, und anschließend ca. 5min mit dem Heißluftföt getrocknet.


    Zitat

    Zum entwickeln verwendest du Natriumcarbonat, soweit ich das verstanden habe.
    Chemie ist nicht so meins, aber das ist doch Backpulver in Wasser gelöst, oder liege ich damit restlos falsch?


    Ja zum Entwickeln wird bei nahezu jedem dry film Natriumcarbonat verwendet. In Bachpulvern werden meist Hydrogenkarbonate verwendet. Wie z.B. Natrium-, oder Kaliumhydrogencarbonat.


    Zitat

    Danach ätzt du ganz normal mit Natriumpersulfat.


    Nicht immer. Bei Alukernplatinen ätze ich meist mit Natriumpersulfat. Wenn es feinere Konturen zu ätzen gibt, benutze ich Salpetersäure.
    Für das normale FR4 Material verwende ich Salzsäure mit Wassersoffperoxid.


    Zitat

    Nach dem ätzen schmeißt du die Platine nochmal in Natriumhydroxid, um die Reste des Dry-Films zu entfernen.
    Und schon bist du fertig?


    Ja so wirds gemacht.


    Zitat


    Könntest du eventuell deine Quellen nennen, wo du den Film, die Chemiekalien und das Lötstopp-Laminat bestellst?
    Hab bis jetzt nur chinesische Händler gefunden, aber dass dauert wieder bis Mitte April bis das Zeug da ist. Gibt's das auch in Deutschland zu kaufen? Bei den üblichen Verdächtigen hab ich leider nix gefunden.


    Bei Octamex gibts es z.B. das Bngard tenting-Material. Dieses eignet sich gut zum strukturieren.
    Wenn man ein klassischen Lötsopplaminat verwenden will, gibt es dieses dort auch zu kaufen.
    Man kann allerding auch mit dem Tenting-laminat Lötsopp in jeder beliebigen farbe herstellen.


    Ich werd demnächst noch einen kleinen Beitrag zur Platinenherstellung schreiben, da es mir auch zum ersten mal in der Hobbywerkstatt gelungen ist ein 6-lagen Multilayer mit chemischen Durchkontaktierungen herzustellen.


    Viele Grüße
    Superfluid

  • Bei Octamex gibts es z.B. das Bngard tenting-Material. Dieses eignet sich gut zum strukturieren.


    http://www.octamex.de/shop/?pa…ruck__1_Bogen_kaufen.html


    Quasi das Zeug? Das laminiert man auf und kann es nach dem belichten mit Negativ-Entwickler entwickeln und danach ganz normal ätzen?
    Ich glaub ich fahr morgen mal bei Octamex ran ;).


    Man kann allerding auch mit dem Tenting-laminat Lötsopp in jeder beliebigen farbe herstellen.


    Gut zu wissen :)


    Ich werd demnächst noch einen kleinen Beitrag zur Platinenherstellung schreiben, da es mir auch zum ersten mal in der Hobbywerkstatt gelungen ist ein 6-lagen Multilayer mit chemischen Durchkontaktierungen herzustellen.


    Darf ich fragen was du beruflich machst :thumbsup:8o ?
    Das klingt ja hoch interessant!
    Was mich persönlich besonders interessiert ist chemische Durchkontaktierung. Die Bungard Nieten sind nämlich nicht das gelbe vom Ei.
    Ich warte gespannt auf deinen Beitrag :)

  • Zitat

    Quasi das Zeug


    Ja genau das. Dieses Laminat ist sehr dünn, und die benötigte Energie beim beleichten ist viel geringer als z.B. den positiv Lacken.
    Ich belichte derzeit 10s lang, mit einer selbstgebauten LED Vorrichtung. Bei so geringen Belichtungszeiten ist es vorallem wichtig eine Homogene Lichtverteilung auf die gesamte Platinenfläche zu haben.


    Zitat

    Darf ich fragen was du beruflich machst ?
    Das klingt ja hoch interessant!
    Was mich persönlich besonders interessiert ist chemische
    Durchkontaktierung. Die Bungard Nieten sind nämlich nicht das gelbe vom Ei.
    Ich warte gespannt auf deinen Beitrag


    Momentan bin ich Azubi für Betriebselektronik.
    Die chemischen Durchkontaktierungen sind eigentlich garnicht so schwer. Das größte Hinderniss, welches es zu überwinden gilt, ist die Bekeimung der VIAs.
    In der Industrie macht man das ja mit teuren Palladium Salzen. Das ist leider keine Option. Ebenso bin ich kein freund von irgendwelchem Graphit oder Kohlestaub gepansche.
    Es gibt Kupferkomplexe welche sich unter Hitze zersetzen, und Nano-Partikel aus Kupfer ausfallen.
    Man taucht also die gebohrte Platine/multilayer-Stack in die Aktivator Lösung, und sorgt so dafür das ein dünner film dieser Lösung in den Löchern haftet.
    Nun kommt das ganze in den Ofen, und dabei fallen die Nanopartikel aus. Nun hat man also eine hauchdünne leitende Schicht in den Löchern.
    Nun braucht man nurnoch eine normale Elektrolyse vollziehen, und Top und Botton strukturieren. (natürlich müssen über das Layout die VIAs abgedeckt werden)
    Dann kann man den ganzen Spaß ätzen, und fertig.


    Aber wie gesagt, das werde ich nochmal ausführlicher beschreiben.


    Grüße
    Superfluid

  • Hallo,


    ich habe heute wieder ein wenig Experimentiert.
    Mit den Ergebnissen bin ich erstmal zufrieden, auf wenn sie besser sein könnten.


    Ich habe eine Testlayout mit 3 28er 4mm QFNs und 0,45mm Pad-Pitch entworfen.
    Die Leiterbahnbreite beträgt 5,5mil und der Leiterbahnenabstand 7mil.
    Diese Ergebnis war über 10 Platinen reproduzierbar.


    Mich würde mal Interessieren, wie die minimalen Strukturgrößen von den Leuten hier aussehen, die auch Dry-film Laminate verwenden.
    Geht da in Heimarbeit noch mehr, bzw weniger, und wenn ja wie?




    Grüße
    Superfluid

  • Hallo superfluid,


    hab mir mal das Tenting-Laminat besorgt. Zum testen werde ich voraussichtlich erst nächste Woche kommen.
    Mal eine Frage zur Verarbeitung:
    Bei welcher Umgebungshelligkeit verarbeitest du das Laminat.
    Es soll ja bei weitem lichtempfindlicher sein als Positivlack sein.
    Arbeitest du unter Rotlicht?


    Zu deinen Ergebnissen kann ich nur WOW sagen! Solch feine Strukturen sind schon eine überragende Leistung!
    Hier im Forum hab ich beiß jetzt noch nichts vergleichbares gesehen.

  • Hallo,


    Zitat

    Wie machst du mit dem Tenting farbigen Lötstopplack? Das ist doch eine Folie die auflaminiert wird, oder? Kommt da dann der Lack drauf oder drunter oder wie macht man das?


    das funktioniert so:
    Zuerst wird das tenting-Laminat aufgelegt, belichtet und entwickelt. Allerdings wird mit einer Positiv-Vorlage belichtet. Somit bleibt alles stehen was später der frei von Lötstoppmaske sein soll.
    Wenn man nun also das Tenting entwickelt hat, wird am besten mit einem Airbrushgerät ein Einbrennlack (z.B. Ofenlack gibts auch zum sprühen) die Platine überzogen.
    Nun ist auf den Pads ein "land" Tentinglaminat, und eben der Lack. Dadurch das das Tentinglaminat doch eine brauchbare dicke hat, bilden sich so über den Pads eine Erhöhung.
    Nun legt man ein ganz feines Schleifpapier (3000er Körnung) auf eine ganz ebene Oberfläche. Ich verwende dafür eine dicke Glasscheibe.
    Nun zieht man unter fließendem Wasser die Platine mit der belackten Seite über das Schleifpapier. Überall wo nun das Tenting eine Erhöhung über einem Pad gebildet hat, wird der lack weggeschliffen.
    Jetzt muss man nurnoch das übrige Tenting strippen, und den Lach härten.


    Zitat

    Bei welcher Umgebungshelligkeit verarbeitest du das Laminat.
    Es soll ja bei weitem lichtempfindlicher sein als Positivlack sein.
    Arbeitest du unter Rotlicht?


    Das kommt ganz darauf an, wie schnell du das Laminat verarbeiten kannst. Ich benutze ledeglich die Helligkeit meines Computerschirmes um das Laminat zu verarbeiten (Aber auch nur weil mich gelb- bzw. Rotlicht auf dauer verrückt macht :D )
    Normale Zimmerbeleuchtung geht auch noch wenn man etwas zügiger arbeitet.


    Grüße
    Superfluid

  • Ich bin nun endlich zum testen gekommen und ich kann Erfolge verbuchen. Sogar recht Gute.


    Ich habe ein bereits vorhandenes Layout genommen und es einfach um ein paar Leiterbahnen vom 100µm bis 500µm zum testen ergänzt.


    Ergebnis: Top. Bilder folgen gleich, aber die muss ich vom Handy aus reineditieren.


    Ich habe zwei Platinen gemacht, eine wurde mit Natriumpersulfat geäzt, die andere mit Salzsäure und Wasserstoffperoxid.


    HCL und H2O2 sind eine ziemlich agressive Sache. Die Dämpfe sind enorm, selbst wenn man draußen arbeitet bekommt man ab und an mal eine Nase voll ab und das ist wirklich nichts all zu Tolles. Aber schnell gehts! Ca 60s, dann war alles Kuper weg.
    Ich weiß noch nicht ob ich dabei bleiben werde.


    Bei beiden Platinen war die 100µm Leiterbahn gelungen, was mich sehr positiv überrascht hat. Die Breite der Anschlussbahnen die zum Atmega auf der Platine gehen beträgt 400µm. Alle samt top. Lediglich eine paar Stellen wurden nicht richtig freigeätzt, was aber mit Sicherheit an der etwas zu kurzen Zeit im Entwicklerbad lag.
    Achja, die Schrift neben den Leiterbanen ist 1mm hoch. Nur so zum Vergleich ;).


    Fazit: Ich bin begeistert und werde bei der Methode mit dem Laminat bleiben. Das auflaminieren mit dem Bügeleisen ist etwas umständlich, dafür werde ich mir wohl bald noch einen Laminator besorgen. Mal sehen wer demächst einen aussortiert.



    Eine Frage hätte ich noch an superfluid:
    Woher bekommst du Alu-Kern platinen ohne Fotolack drauf?
    Bisher habe ich immer nur welche mit Lack drauf gesehen, wollte den aber ungern erst mit Aceton entfernen.

  • HCL und H2O2 sind eine ziemlich agressive Sache. Die Dämpfe sind enorm, selbst wenn man draußen arbeitet bekommt man ab und an mal eine Nase voll ab und das ist wirklich nichts all zu Tolles. Aber schnell gehts! Ca 60s, dann war alles Kuper weg.


    Da ist wohl die Mischung zu aggressiv.
    Letzte Woche hatte ich im WEB ein Video gesehen da hatte einer die Platine reingelegt und die Lösung fing sofort an extrem zu sprudeln.
    Da war wohl garkein Wasser dabei.


    Mit Salzsäure und Wasserstoffperoxid arbeite ich auch, bei mir dauert es aber ca 4-5 min.
    Im geschlossenem Raum sollte man das so wie so nicht machen.


    mfg

  • Da ist wohl die Mischung zu aggressiv.


    Ich hatte eher das Gefühl das die ganze Sache extrem von der Temperatur abhängt.
    Lösung angesetzt mit warmen Wasser, Platine rein --> geht sofort gut los. Ein Weilchen gewartet und 20min später die nächste rein --> es passierte fast nichts mehr. Nach 10min auch noch kein wirklicher Kupferabtrag.
    Verhältnis war 1:1:0,6-0,7. Wasser-HCL-H2O2.
    Konzentration: HCL 31%, H2O2 49,5%


    Mit welchem Verhältnis und welchen Konzentrationen ätzt du?
    Kannst du bei 10° Umgeungstemperatur ätzen?


    Ich habe auch gelesen das die Lösung erst richtig gut wird, wenn man 2-3 Platinen damit geätzt hat. Sobald sich die Lösung grünlich färbt sind irgendwelche Kuper-Ionen vorhanden, die dann wiederum zum abtragen des Kupfers beitragen. Oder irgendwie so ähnlich. Chemie ist nicht so meins.

  • Kann ich so nicht bestätigen, bei mir wird's eher schlechter von Platine zu Platine, die Lösung "verbraucht" sich sozusagen.


    Möglicher Weise ist deswegen auch bei Dir bei der zweiten Platine fast nix mehr passiert...


    Ich benutze HCL 32% und H2O2 30%, Mischung ist H20/HCL/H2O2 = 4:2:1 - Bei Dir mit dem 49,5%igem H2O2 (wo gibt's das denn? - hier max. 30%) wäre das natürlich noch weniger H2O2.


    Damit dauert das Ätzen ca. 2-3 Minuten, es entstehen keine stechenden Dämpfe - ich mache das in der Küche, vorsichtshalber das Fenster auf, aber eigentlich nicht nötig. Bewege die Schale leicht hin und her, damit immer "frische" Lösung an die Platine kommt.


    Du hast wohl zu viel H2O2 - früher hatte ich Verhältnis 2:1:1, da hat's auch geblubbert und stechende Dämpfe gegeben, die Platine war ruckzuck fertig, aber dafür auch winzige Löcher in den Kupferflächen, weil die Mischung wohl sogar den Fotolack angegriffen hat.


    jetzt lieber bisschen langsamer, dafür ohne Geruchsbelästigung und Löcher - die Gefahr von Unterätzungen ist auch umso größer, je schneller das geht. Insb. wenn man das nur stehen lässt (also ohne zu bewegen) kann's sein, dass an einer Stelle noch Kupferreste sind und an einer anderen ne dünne Leiterbahn schon noch dünner...


    Im Winter habe ich auch schon problemlos so bei 17° geätzt (Küche ist nicht geheizt bei mir), aber bei 10° auch noch nicht... Wasser ist bei mir "kalt", also geschätzt so um die 15-20°...

    It's only light - but we like it!


    Da es sich in letzter Zeit häuft: Ich beantworte keine PNs mit Fragen, die sich auch im Forum beantworten lassen!
    Insbesondere solche von Mitgliedern mit 0 Beiträgen, die dann meist auch noch Sachen fragen, die bereits im entsprechenden Thread beantwortet wurden.
    Ich bin keine private Bastler-Hotline, technische Tipps etc. sollen möglichst vielen Lesern im Forum helfen!

    Einmal editiert, zuletzt von Pesi ()

  • Ich benutze HCL 32% und H2O2 30%, Mischung ist H20/HCL/H2O2 = 4:2:1 - Bei Dir mit dem 49,5%igem H2O2 (wo gibt's das denn? - hier max. 30%) wäre das natürlich noch weniger H2O2.


    Ah, danke. Ich werd es mal so ausprobieren.
    Hier bei uns in der Nähe (wohne in Bautzen) gibt's eine Drogerie. Nachdem ich in der Apotheke nichtmal 10% HCL bekommen habe, hab ich da mal nach HCL und H2O2 gefragt.
    Hatte er beides da, musste aber für beides unterschreiben. Aber das ist ja üblich.
    Im Regal steht neben HCL, H2O2 und co auch noch andere Sachen. Auf einem Stand "Endlösung" drauf. Hab lieber nicht gefragt für oder besser gesagt gegen was man das Zeug einsetzt.
    Der Drogerist ist auch schon gefühlte 100 Jahre alt, scheinbar hat er von neueren Auflagen noch nichts mitbekomme, wem er was verkaufen darf.



    damit dauert das Ätzen ca. 1-2 Minuten, es entstehen keine stechenden Dämpfe - ich mache das in der Küche, vorsichtshalber das Fenster auf, aber eigentlich nicht nötig. Bewege die Schale leicht hin und her, damit immer frische Lösung an die Platine kommt.


    Also bei mir hat es fast die Schuhe ausgezogen als ich die Platine ins Bad gegeben hab. Aber das lag dann wohl an einer zu hohen Dosierung.

  • Mit welchem Verhältnis und welchen Konzentrationen ätzt du?
    Kannst du bei 10° Umgeungstemperatur ätzen?


    Ich mache die Mischung: 2 Teile wasser, Plus 1 Teil Säure(30%) und 1 Teil H2O2(30%)
    Ich mache ein Putzeimer mit ca 40 Grad warmen Wasser. (Braucht man so wie so zum Abspülen der Platine.)
    Ich mache die Platinen in einem Anbau bei offener Tür.
    Bis alles aufgebaut ist, hat das Wasser vielleicht noch 25-30 Grad.
    Am wichtigsten ist, die Lösung mit der Platine muss immer in Bewegung sein sonst wird unterschiedlich geätzt.


    mfg
    Das Thema Ätzen gab es schon öffters im Forum.
    Erste Platinen belichten - GESCHAFFT!!