Als Werkzeuge werden empfohlen:
- ein PC,
- ein Platinen-Layout-Programm,
- ein Laser-Drucker,
- Folien für Laser-Drucker,
- ein Platinen-Belichtungsgerät.
Das Teuerste wird wohl das Belichtungsgerät sein. Die Software muß nicht die neueste Version sein; es gibt auch ältere, aber dadurch nicht schlechter gewordene Programme. Der Drucker sollte mit mindestens 600 dpi drucken können. Die Software muß den Drucker 'kennen', sonst könnte es Probleme beim Drucken geben.
Wir empfehlen, die Folien so zu bedrucken, daß die eingefärbte Seite beim Belichten den Foto-Lack berührt. So können schräg einfallende Lichtstrahlen das Ergebnis nicht verfälschen.
Zur Kontrolle: Die Leiterbahnen sollten 'richtig herum' erkennbar sein, wenn man sie durch die Folie hindurch, also von deren 'Rückseite', betrachtet. Dabei ist zu beachten, daß das Layout-Programm die Leiterbahnen der Lötseite immer 'durch die Platine hindurch betrachtet' darstellt. Beim Druck werden diese also schon gespiegelt, sind daher automatisch 'richtig herum'. Aber: jedes Programm macht es anders ...
Aus den beiden Folien (für Ober- und Unterseite) sollte eine Tasche gefertigt werden, in die dann die zu
belichtende Platine hineingesteckt wird. Wichtig dabei ist, daß zwei einander gegenüberliegende
Seiten miteinander verklebt werden und nicht zwei nebeneinander liegende. Das hat den Vorteil, daß die beiden
Folien nicht gegeneinander verrutschen können. (Im Belichtungsgerät werden Folien und Platine durch
Schaumstoff oder Vakuum aneinander gepreßt, um ein klares Bild auf der Platine zu erzeugen. Dies ergibt
für die Oberseite immer einen Zug zur Seite. Bei der hier beschriebenen Methode ist der Zug nach rechts und
links gleich, so daß nichts verrutscht.) Die Verklebung kann mit normalem 2-seitigen Klebeband erfolgen
und sollte einen Abstand von etwa 2 cm vom Platinen-Rand haben. Bei der Herstellung dieser Tasche liegen die Folien
direkt aufeinander und können auf Zehntel-Millimeter genau ausgerichtet werden.
Belichtungsgeräte, die doppelseitig belichten, sind unerschwinglich teuer - es sei denn, man macht bei ebay oder sonst wo ein 'Schnäppchen'. Da die einfachen Geräte zum Andrücken meist Schaumstoff verwenden, ist die jeweilige Oberseite gut gegen Fehl-Belichtung geschützt. Es ist also durchaus sinnvoll, vor der ersten Belichtung die Schutzfolien auf beiden Seiten der Platine abzuziehen und die erste Seite zu belichten, dann die Tasche mit Inhalt zu wenden und die zweite Seite zu belichten. Beim Wenden darf die Platine natürlich nicht in der Tasche verrutschen!!
Ob das alles gut geklappt hat, kann erst nach dem Entwickeln und Ätzen festgestellt werden. Wir empfehlen, an diagonal weit auseinander liegenden Lötaugen je eine Test-Bohrung (immer von der Lötseite aus) vorzunehmen und zu kontrollieren, ob sie (einigermaßen!!) mittig im Pad auf der Oberseite herauskommt.
So könnte eine Platine auf der Oberseite aussehen, bei der die Pads gut ausgerichtet waren. Das Loch links mit
dem Niet (s. weiter unten) ist leider etwas außermittig gebohrt worden. Die Löcher wurden mit einem
0,7-mm-Vollhartmetall-Bohrer mit ca. 15000 U/min gebohrt, das Loch für den Niet mit 0,8 mm.Zu den Leiterbahn-Breiten: Das Pad-Raster beträgt 2,54 mm (= 100 mil), die Pads sind 64 mil breit. Die Bahnen zwischen den Pads sind 16 mil, die anderen 32 mil, die dicke links (Stromzuführung) ist 50 mil breit.
Zum Layout der Platine:
Natürlich müssen die Leiterbahnen auf der Oberseite elektrisch angeschlossen werden. Dazu muß nach dem Bestücken Platz und Möglichkeit bestehen, die Teile zu verlöten. Bei Widerständen, Dioden und Transistoren ist das kein Problem: da kommt man gut an die Lötstelle heran. Schwierig wird es bei Bauteilen wie Kondensatoren, Steckern oder IC-Sockeln. Hier gibt es drei Möglichkeiten:
1. Man legt (oder: ändert) die Leiterbahnen beim Entwurf so, daß bei den genannten Problemstellen nur Leiterbahnen der Unterseite ankommen. Oft gelingt ein derartiges Layout.
2. Man führt die Leiterbahn der Oberseite bis neben die Problemstelle, erzeugt dort eine Durchkontaktierung ('Via' genannt, diese dient einzig und allein der Verbindung von zwei Leiterbahnen), und führt dann auf der Unterseite die Verbindung bis an den IC-Sockel heran. Die elektrische Verbindung wird durch ein kleines Stückchen Draht vorgenommen, das auf beiden Seiten verlötet wird. Dies ist gut und einfach zu bewerkstelligen, benötigt aber Platz auf der Platine für das zusätzliche Lötauge.
3. Falls dieser Platz nicht vorhanden ist, hilft nur noch das Einsetzen von Hohlnieten. Auch hier gibt es wieder zwei Möglichkeiten: entweder Sie sind reich und leisten sich eine Handhebelpresse, die (ohne Niete) nur schlappe 260 € kostet; oder Sie müssen 'fummeln'. Die im Folgenden beschriebenen Niete haben einen Außendurchmesser von 0,8 mm und einen Innendurchmesser von 0,6 mm. Sie werden in ein Bohrloch von genau 0,8 mm gesteckt und mit dem Kragen auf der Bestückungsseite angelötet. Dabei darf das Zinn nicht in den Niet laufen. Dies ist die 'Fummelei' an der ganzen Sache. Zur Not muß der Niet mit einem 0,6-mm-Bohrer wieder durchgängig gemacht werden. Erst nach dem Bestücken mit dem Bauteil (z.B. IC-Sockel) wird dieser auf der Unterseite zusammen mit dem dort herausragenden Niet und der Leiterbahn verlötet. S. dazu auch das Foto weiter oben.
Um das Voll-Laufen mit Lötzinn zu verhindern, könnte man etwas Nicht-lötbares in den Niet hineinstecken, z.B. eine Mine aus einem Druckbleistift oder einen Alu-Draht oder einen Zahnstocher. Probieren Sie einfach einmal aus, womit Sie am besten klarkommen.
Der einzige dem Autor bekannte Lieferant für derartige Niete ist
Elmar Wieneke
32602 Vlotho
Tel.: 05733-595610.
100 Niete kosten dort 4 €, 1000 Stück kosten 20,50 €, jeweils + Versandkosten.
Hinweise anderer (oder: auf andere) Lieferanten werden gern entgegengenommen und bei nächster Gelegenheit an dieser Stelle veröffentlicht.
Zum 'Hineinfummeln' in das Bohrloch hat sich der Autor ein kleines Werkzeug gebaut. Es besteht aus einer Stecknadel
in einem Messing-Griff. Die Nadel (0,6 mm x 4 mm lang, leicht konisch) füllt den Niet stramm aus und ist gerade
so lang, daß der Niet mit seinem Kragen am Werkzeug anliegt, so daß dieser, falls es einmal schwer gehen
sollte, durchaus mit einem kleinen Hämmerchen eingetrieben werden kann. So bleibt auch das Kern-Loch im Niet
rund, damit es später beim Bestücken des Bauteils keine Probleme gibt.Das ganze Werkzeug ist etwa 4 cm lang. Der Griff ist aus 5-mm-Rundmessing gefertigt.
Hier ging es nur um spezielle Belange für doppelseitige Platinen. Eher allgemeine Bemerkungen können Sie bei Anfertigen von Platinen nachlesen.
Für weitere Fragen stehen gern zur Verfügung:
- der MEC; Besichtigung und Fachsimpelei z.B. an unseren "Club-Abenden"
- der Autor: Hans Peter Kastner