Wenn ein Laserdrucker verfügbar ist, verwenden Funkamateure eine Technologie zur Herstellung von Leiterplatten namens LUT. Allerdings ist ein solches Gerät nicht in jedem Haushalt erhältlich, da es auch in unserer Zeit recht teuer ist. Es gibt auch eine Herstellungstechnologie mit Fotolackfilm. Um damit arbeiten zu können, benötigen Sie jedoch auch einen Drucker, allerdings einen Tintenstrahldrucker. Es ist schon einfacher, aber der Film selbst ist ziemlich teuer, und für einen unerfahrenen Funkamateur ist es zunächst besser, das verfügbare Geld für eine gute Lötstation und anderes Zubehör auszugeben.
Ist es möglich, zu Hause ohne Drucker eine Leiterplatte in akzeptabler Qualität herzustellen? Ja. Dürfen. Wenn außerdem alles wie im Material beschrieben ausgeführt wird, benötigen Sie nur sehr wenig Geld und Zeit und die Qualität ist auf einem sehr hohen Niveau. Auf solchen Wegen „fließt“ der elektrische Strom jedenfalls mit großer Freude.
Liste der notwendigen Werkzeuge und Verbrauchsmaterialien
Sie sollten damit beginnen, die Werkzeuge, Geräte und Verbrauchsmaterialien vorzubereiten, auf die Sie einfach nicht verzichten können.Um die kostengünstigste Methode zur Herstellung von Leiterplatten zu Hause umzusetzen, benötigen Sie Folgendes:
- Software für Zeichnungsdesign.
- Transparente Polyethylenfolie.
- Schmales Band.
- Marker.
- Glasfaserfolie.
- Schleifpapier.
- Alkohol.
- Unnötige Zahnbürste.
- Werkzeug zum Bohren von Löchern mit einem Durchmesser von 0,7 bis 1,2 mm.
- Eisenchlorid.
- Kunststoffbehälter zum Ätzen.
- Pinsel zum Malen mit Farben.
- Lötkolben.
- Lot.
- Flüssiges Flussmittel.
Lassen Sie uns jeden Punkt kurz durchgehen, da es einige Nuancen gibt, die nur durch Erfahrung erreicht werden können.
Heutzutage gibt es eine Vielzahl von Programmen zur Entwicklung von Leiterplatten, aber für einen unerfahrenen Funkamateur wäre Sprint Layout die einfachste Option. Die Schnittstelle ist leicht zu beherrschen, die Nutzung ist kostenlos und es gibt eine riesige Bibliothek gängiger Funkkomponenten.
Zur Übertragung des Musters vom Monitor wird Polyethylen benötigt. Besser ist es, eine steifere Folie zu nehmen, zum Beispiel aus alten Umschlägen von Schulbüchern. Zur Befestigung am Monitor eignet sich jedes Klebeband. Es ist besser, ein schmales zu nehmen – es lässt sich leichter abziehen (dieser Vorgang schadet dem Monitor nicht).
Es lohnt sich, sich die Markierungen genauer anzusehen, da dies ein heikles Thema ist. Prinzipiell ist jede Möglichkeit geeignet, ein Design auf Polyethylen zu übertragen. Um jedoch auf Glasfaserfolie zu zeichnen, benötigen Sie einen speziellen Marker. Aber es gibt einen kleinen Trick, um Geld zu sparen und nicht ganz teure „spezielle“ Marker zum Zeichnen von Leiterplatten zu kaufen.Tatsache ist, dass sich diese Produkte in ihren Eigenschaften absolut nicht von gewöhnlichen Permanentmarkern unterscheiden, die in jedem Bürobedarfsgeschäft 5-6 Mal günstiger verkauft werden. Der Marker muss jedoch die Aufschrift „Permanent“ tragen. Sonst geht nichts.
Sie können jedes folierte Glasfaserlaminat nehmen. Es ist besser, wenn es dicker ist. Für Anfänger ist die Arbeit mit solchem Material viel einfacher. Zum Reinigen benötigen Sie Schleifpapier mit einer Körnung von etwa 1000 Einheiten sowie Alkohol (in jeder Apotheke erhältlich). Das letzte Verbrauchsmaterial kann durch Nagellack-Mischflüssigkeit ersetzt werden, die in jedem Haus erhältlich ist, in dem eine Frau lebt. Allerdings riecht dieses Produkt ziemlich unangenehm und es dauert lange, bis es verfliegt.
Zum Bohren der Platine ist es besser, einen speziellen Minibohrer oder Graveur zu haben. Sie können jedoch einen günstigeren Weg wählen. Es reicht aus, eine Spannzange oder ein Backenfutter für kleine Bohrmaschinen zu kaufen und diese an eine normale Haushaltsbohrmaschine anzupassen.
Eisenchlorid kann durch andere Chemikalien ersetzt werden, auch durch solche, die Sie wahrscheinlich bereits zu Hause haben. Geeignet ist beispielsweise eine Lösung von Zitronensäure in Wasserstoffperoxid. Informationen darüber, wie alternative Zusammensetzungen zu Eisenchlorid für Ätzplatten hergestellt werden, können leicht im Internet gefunden werden. Das Einzige, worauf man achten sollte, ist der Behälter für solche Chemikalien – er sollte aus Kunststoff, Acryl, Glas, aber nicht aus Metall sein.
Über Lötkolben, Lot und flüssiges Flussmittel muss nicht näher gesprochen werden. Wenn sich ein Funkamateur mit der Frage der Herstellung einer Leiterplatte beschäftigt, ist er mit diesen Dingen wahrscheinlich bereits vertraut.
Entwicklung und Übertragung eines Boarddesigns in eine Vorlage
Wenn alle oben genannten Werkzeuge, Geräte und Verbrauchsmaterialien vorbereitet sind, können Sie mit der Entwicklung der Platine beginnen. Wenn das hergestellte Gerät nicht einzigartig ist, ist es viel einfacher, sein Design aus dem Internet herunterzuladen. Sogar eine normale Zeichnung im JPEG-Format reicht aus.
Wenn Sie einen komplizierteren Weg gehen möchten, zeichnen Sie die Tafel selbst. Diese Option ist häufig unumgänglich, beispielsweise in Situationen, in denen Sie nicht genau die gleichen Funkkomponenten haben, die Sie für den Zusammenbau der Originalplatine benötigen. Wenn Sie Komponenten durch Analoga ersetzen, müssen Sie dementsprechend Platz auf Glasfaser zuweisen, Löcher und Schienen anpassen. Wenn das Projekt einzigartig ist, muss das Board von Grund auf neu entwickelt werden. Dafür wird die oben genannte Software benötigt.
Wenn das Platinenlayout fertig ist, muss es nur noch in eine transparente Vorlage übertragen werden. Das Polyethylen wird mit Klebeband direkt am Monitor befestigt. Als nächstes übersetzen wir einfach das vorhandene Muster – Spuren, Kontaktflächen usw. Für diese Zwecke verwenden Sie am besten denselben Permanentmarker. Es nutzt sich nicht ab, verschmiert nicht und ist deutlich sichtbar.
Vorbereitung von Folien-Glasfaserlaminat
Der nächste Schritt ist die Vorbereitung des Glasfaserlaminats. Zuerst müssen Sie es auf die Größe der zukünftigen Platine zuschneiden. Es ist besser, dies mit einem kleinen Spielraum zu tun. Zum Schneiden von Glasfaserlaminat können Sie eine von mehreren Methoden verwenden.
Erstens lässt sich das Material mit einer Bügelsäge perfekt schneiden. Zweitens: Wenn Sie einen Graveur mit Schneidrädern haben, ist es bequem, ihn zu verwenden. Drittens kann Glasfaser mit einem Universalmesser zugeschnitten werden.Das Prinzip des Schneidens ist das gleiche wie beim Arbeiten mit einem Glasschneider: In mehreren Durchgängen wird eine Schnittlinie angebracht, anschließend wird das Material einfach abgebrochen.
Jetzt ist es unbedingt erforderlich, die Kupferschicht des Glasfasergewebes von der Schutzschicht und dem Oxid zu reinigen. Es gibt keinen besseren Weg als Schleifpapier, um dieses Problem zu lösen. Die Korngröße wird von 1000 bis 1500 Einheiten angenommen. Ziel ist es, eine saubere, glänzende Oberfläche zu erhalten. Es lohnt sich nicht, die Kupferschicht auf Hochglanz zu schleifen, da kleine Kratzer durch Schleifpapier die später benötigte Haftung der Oberfläche erhöhen.
Abschließend muss nur noch die Folie von Staub und Fingerabdrücken befreit werden. Verwenden Sie dazu Alkohol oder Aceton (Nagellackentferner). Nach der Bearbeitung berühren wir die Kupferoberfläche nicht mehr mit den Händen. Für spätere Manipulationen greifen wir die Glasfaser an den Kanten.
Kombination aus Schablone und Glasfaser
Unsere Aufgabe besteht nun darin, das auf Polyethylen erhaltene Muster mit dem vorbereiteten Glasfaserlaminat zu kombinieren. Dazu wird die Folie an der gewünschten Stelle angebracht und positioniert. Die Reste werden auf der Rückseite umwickelt und mit dem gleichen Klebeband befestigt.
Bohrlöcher
Vor dem Bohren empfiehlt es sich, das Glasfaserlaminat mit der Schablone auf irgendeine Weise am Untergrund zu befestigen. Dies ermöglicht eine höhere Genauigkeit und verhindert außerdem eine plötzliche Rotation des Materials beim Durchgang des Bohrers. Wenn Sie für solche Arbeiten eine Bohrmaschine besitzen, wird das beschriebene Problem überhaupt nicht auftreten.
Sie können mit jeder Geschwindigkeit Löcher in Glasfaser bohren. Manche arbeiten bei niedrigen Geschwindigkeiten, andere bei hohen Geschwindigkeiten. Die Erfahrung zeigt, dass die Bohrer selbst deutlich länger halten, wenn sie mit niedrigen Drehzahlen betrieben werden.Dies macht es schwieriger, sie zu brechen, zu verbiegen und das Schärfen zu beschädigen.
Die Löcher werden direkt durch das Polyethylen gebohrt. Zukünftige auf der Vorlage gezeichnete Kontaktstellen dienen als Referenzpunkte. Wenn es das Projekt erfordert, tauschen wir die Bohrer umgehend auf den erforderlichen Durchmesser aus.
Spuren zeichnen
Als nächstes wird die Schablone entfernt, aber nicht weggeworfen. Wir versuchen immer noch, die Kupferbeschichtung nicht mit unseren Händen zu berühren. Zum Zeichnen von Pfaden verwenden wir einen Marker, immer dauerhaft. Von der Spur, die er hinterlässt, ist es deutlich zu erkennen. Es ist besser, in einem Durchgang zu zeichnen, da es nach dem Aushärten des im Permanentmarker enthaltenen Lacks sehr schwierig ist, Änderungen vorzunehmen.
Als Orientierung verwenden wir die gleiche Polyethylen-Schablone. Sie können auch vor dem Computer zeichnen und dabei das Originallayout, Markierungen und andere Notizen überprüfen. Wenn möglich, ist es besser, mehrere Marker mit unterschiedlich dicken Spitzen zu verwenden. Dadurch können Sie sowohl dünne Pfade als auch ausgedehnte Polygone effizienter zeichnen.
Warten Sie nach dem Auftragen der Zeichnung unbedingt einige Zeit, bis der Lack endgültig ausgehärtet ist. Sie können es sogar mit einem Haartrockner trocknen. Davon wird die Qualität zukünftiger Tracks abhängen.
Markierungsspuren ätzen und reinigen
Jetzt kommt der spaßige Teil – das Ätzen der Platine. Hier gibt es einige Nuancen, die nur wenige erwähnen, die jedoch die Qualität des Ergebnisses erheblich beeinflussen. Bereiten Sie zunächst die Eisenchloridlösung gemäß den Empfehlungen auf der Packung vor. Normalerweise wird das Pulver im Verhältnis 1:3 mit Wasser verdünnt. Und hier ist der erste Ratschlag. Machen Sie die Lösung gesättigter. Dies beschleunigt den Vorgang und die gezeichneten Pfade fallen nicht ab, bevor alles Notwendige herausgeätzt ist.
Gleich der zweite Tipp.Es wird empfohlen, das Bad mit der Lösung in heißes Wasser zu tauchen. Sie können es in einer Metallschüssel erhitzen. Eine Erhöhung der Temperatur beschleunigt, wie schon seit der Schule bekannt ist, die chemische Reaktion, die das Ätzen unserer Platine ausmacht, erheblich. Die Verkürzung der Eingriffszeit ist für uns von Vorteil. Die mit einem Marker erstellten Spuren sind ziemlich instabil und je weniger sie in der Flüssigkeit sauer werden, desto besser. Wenn die Platte bei Raumtemperatur etwa eine Stunde lang in Eisenchlorid geätzt wird, verkürzt sich dieser Vorgang in warmem Wasser auf 10 Minuten.
Abschließend noch ein Ratschlag. Während des Ätzvorgangs wird dieser durch die Erwärmung zwar bereits beschleunigt, es empfiehlt sich jedoch, die Platte ständig zu bewegen und die Reaktionsprodukte mit einem Zeichenpinsel zu entfernen. Durch die Kombination aller oben beschriebenen Manipulationen ist es durchaus möglich, überschüssiges Kupfer in nur 5-7 Minuten herauszuätzen, was für diese Technologie einfach ein hervorragendes Ergebnis ist.
Am Ende des Vorgangs muss die Platte gründlich unter fließendem Wasser abgespült werden. Dann trocknen wir es. Es bleibt nur noch, die Spuren der Markierung wegzuwaschen, die noch immer unsere Wege und Flecken verdecken. Dies geschieht mit dem gleichen Alkohol oder Aceton.
Verzinnen von Leiterplatten
Vor dem Verzinnen unbedingt noch einmal mit Schleifpapier über die Kupferschicht schleifen. Aber jetzt machen wir es äußerst vorsichtig, um die Gleise nicht zu beschädigen. Die einfachste und zugänglichste Methode zum Verzinnen ist die traditionelle Methode mit Lötkolben, Flussmittel und Lot. Es können auch Rosen- oder Holzlegierungen verwendet werden. Es gibt auch sogenanntes Flüssigzinn auf dem Markt, das die Aufgabe erheblich vereinfachen kann.
Doch all diese neuen Technologien erfordern zusätzliche Kosten und etwas Erfahrung, sodass sich erstmals auch die klassische Verzinnungsmethode eignet. Auf die gereinigten Gleise wird flüssiges Flussmittel aufgetragen.Als nächstes wird Lot auf der Lötkolbenspitze gesammelt und über das nach dem Ätzen verbleibende Kupfer verteilt. Hier ist es wichtig, die Leiterbahnen aufzuwärmen, sonst kann es passieren, dass das Lot nicht „klebt“.
Wenn Sie noch über Rosen- oder Holzlegierungen verfügen, können diese außerhalb der Technologie verwendet werden. Sie schmelzen gut mit einem Lötkolben, lassen sich leicht entlang der Gleise verteilen und bilden keine Klumpen, was für einen beginnenden Funkamateur nur von Vorteil ist.
Abschluss
Wie aus dem oben Gesagten hervorgeht, ist die preisgünstige Technologie zur Herstellung von Leiterplatten zu Hause wirklich erschwinglich und kostengünstig. Sie benötigen keinen Drucker, kein Bügeleisen und keine teure Fotolackfolie. Mit allen oben beschriebenen Tipps können Sie ganz einfach einfache elektronische Geräte erstellen Kunsthandwerkohne viel Geld dafür zu investieren, was in den ersten Phasen des Amateurfunks sehr wichtig ist.
