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Dampfradioforum • Thema anzeigen - Probleme bei der Tonertransfermethode

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BeitragVerfasst: So Feb 07, 2021 0:22 
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Hallo zusammen,

ich versuche aktuell Platinen mit der Tonertransfermethode herzustellen. Ich habe verschiedenes Papier ausprobiert, bei Pollin-Katalogseiten bekomme ich Probleme mit 0,5 mm Leiterbahnen und SMD Footprints (1206 ist noch gut, SOIC und SOT-23 machen schon Probleme und Microusbbuchse geht garnicht). Hier funktioniert allerdings das Schützen er Masseflächen ganz gut, sprich es wird genug Toner übertragen das Kupfer zu beschützen.
Da ich SOT und SOIC Bauteile zu verbauen habe, habe ich mir Tonertransferpapier auf Amazon gekauft, um das zu verbessern (Youmile Transferpapier). Das Ergebnis von heute sieht so aus:
Dateianhang:
Platine_mit_Problemen.JPEG
Platine_mit_Problemen.JPEG [ 179.46 KiB | 1736-mal betrachtet ]

Die Details sind hier kein Problem. Allerdings wird überall die Massefläche angelöst. Ich arbeite mit MG Chemicals 415 Eisenchlorid als Ätzmittel. Ich habe auch schon probiert, die Druckdichte zu erhöhen, dass Ergebnis seht ihr oben. Glaubt ihr, das liegt am Drucker oder mache ich beim Ätzen was falsch? Der Ätzvorgang dauert gefühlt ca. 1,5 h. Wie oft kann man denn in ca. 200 ml Platinen ätzen? Habt ihr da Erfahrungswerte? Ich bin auf jeden Fall dankbar für alle Hinweise. Mein Drucker ist übrigends ein Lexmark E250dn.
Schönes Wochenende noch!

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Viele Grüße,
Raphael
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BeitragVerfasst: So Feb 07, 2021 10:36 
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Meiner Meinung nach sind 1,5h viel zu lang. Nach ca. 10-15 Minuten sollte der Ätzvorgang abgeschlossen sein. Ich könnte mir vorstellen dass bei der langen Ätzzeit der Toner aufgeweicht und unterwandert wird. Das beste und schonendste Ätzmittel ist immer noch Eisen3Chlorid-Schaum.

Gruß,
Achim


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BeitragVerfasst: So Feb 07, 2021 13:29 
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Hallo Achim,
danke für deinen Input. Ja mir kamen die 1,5 h auch arg lang vor. Das Problem: Ich konnte nicht vorher mit dem Ätzvorgang aufhören, da dir folgend markerten Bereiche noch nicht vom Kupfer befreit waren:
Dateianhang:
Platine_mit_Problemen.JPEG
Platine_mit_Problemen.JPEG [ 174.77 KiB | 1674-mal betrachtet ]

Man sieht ja sogar oben noch etwas Kupfer außerhalb des Randes, da nicht weggeätzt wurde, obwohl es so lange im Ätzbad war. Ich habe mit ca. 40 °C angefangen und ab und zu dass Wärmebad wieder mit neuem warmen Wasser befüllt.
Wie funktioniert das mit dem Schaum? Schäumt man die Ätzlösung wie Milchschaum auf und ätzt dann damit? Oder stell ich mir das Falsch vor?
Danke nochmals!

_________________
Viele Grüße,
Raphael
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BeitragVerfasst: Mo Feb 08, 2021 11:31 
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Hallo nochmals,

ich melde mich mit einem neuen Ergebnis wieder. Habe es gestern mit deutlich weniger Ätzlösung probiert und es die ganze Zeit in Bewegnung gehalten. Damit hat der Ätzvorgang nur ca. 15 min. gedauert. Auch das Ergebnis sieht deutlich besser aus:
Dateianhang:
Platine_mit_weniger_Problemen.JPEG
Platine_mit_weniger_Problemen.JPEG [ 104.88 KiB | 1594-mal betrachtet ]

Die Löcher diesmal kommen aus Fehlstellen bei der Transfermethode. Da muss ich als nächstes Nachschrauben. Allerdings habe ich es nicht hinbekommen, die Eisenchloridlösung in Schaum zu schlagen. Was mir auch aufgefallen ist: Die Ätzwirkung nimmt stark ab, sobald die ganze Lösung sehr trüb wird. Wie ich gelesen habe, handelt es sich bei dem dunkelbraunen Pulver um Kupferchlorid (CuCl2). Ist das Problem, dass die Ätzlösung verbraucht ist oder ist die Temperatur das Problem (max. 40 °C)? Wenn ich die Ätzlösung stärker erwärme soll Salzsäure entstehen, das merkt man auch, weil es direkt arg in der Nase beist. Ich habe bei dem Versuch dann schnell einen Deckel drauf gemacht und es wieder abkühlen lassen.
Ich habe noch gelesen, dass viele anscheinend mit Natriumpersulfat ätzen. Ist das einfacher zu handhaben?

Ich danke schonmal für weitere Antworten!

_________________
Viele Grüße,
Raphael
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BeitragVerfasst: Mo Feb 08, 2021 12:18 
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Servus,
Ich ätze nur mit Natriumpersulfat, ist geruchlos und geht bei Temperaturen um 50 Grad sehr schnell mit astreinen Ergebnissen.

_________________
Gruss aus Trient,
Volker
http://luxkalif.de.tl/


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BeitragVerfasst: Mo Feb 08, 2021 14:20 
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Hallo Raphael ,

ich habe mit Natriumpersulfat (erwärmt in einem Wasserbad) auch recht gute Erfahrungen gemacht (Klick).

Das Ätzbad mit Natriumpersulfat riecht kaum und ist mehr oder weniger farblos (Kupfer macht die Lösung dann etwas bläulich). Man kann daher problemlos im heimischen Bad ätzen.

Vor vielen Jahren (noch zu Zeiten der DDR) hatte ich Leiterplatten auch mit Salzsäure und Wasserstoffperoxid geäzt. Wasserstoffperoxid gab es damals in Krankenhäusern in Form großer "Brausetabletten", auch Salzsäure in ausreichend hoher Konzentration war erhältlich.
Aus meiner Erinnerung war diese Methode zumindest für die Leiterzugabdeckung (früher habe ich hier einen Edding-3000-Sift eingesetzt) am schonensten, weil der Ätzvorgang an sich zeitlich sehr sehr schnell erfolgte und man das Ätzbad auch nicht erwärmen musste. Beides (lange Ätzdauer und Wärme) mag die Abdeckfarbe (bei Dir die Tonerschicht) nicht so wirklich und dies kann zu Unterätzung bzw. Löchern in den eigentlichen Leiterzügen führen).
Auch diese "Rubbelfolientechnik" für Leiterbahnen und Lötaugen hielt sich in HCl und H2O2 recht gut, im Gegensatz zu anderen Ätzmitteln.

Viele Grüße
Steffen


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BeitragVerfasst: Mo Feb 08, 2021 21:04 
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Ich hatte ebenfalls mal mit dieser Methode experimentiert.
--> Mit meinem Drucker (Brother Laser) ging es leider sehr schlecht.

Ich bin dann auf die Foto-Positiv Methode umgestiegen.
Das geht rel. einfach.
Belichten tue ich mit einem Gesichtsbräuner.

Geätzt habe ich sowhl mit Eisen-III-Chlorid als auch mit Natriumpersulfat.
Eisen-III-Chlorid hat den Vorteil, dass es bereits bei geringeren Temperaturen recht gut funktioniert.
Grundsätzlich sollte aber beides funktionieren.
Die Zeit von über 1h ist allerdings viel zu lange. Evtl. ist die Ätzlösung zu alt, zu gesättigt, oder in der falschen Konzentration angemischt.
Achtung: Soweit ich mich erinnere gast Natriumpersulfat aus, d.h. wenn Du es in einer Flasche aufbewahrst, solltest Du sie leicht geöffnet lassen.

Man kann übrigens, wenn man mal schnell eine "grobe" Platine benötigt, einfach mit einem Edding-Stift die Leiterbahnen zeichnen und dann direkt ätzen.

Mit Schaum Ätzen, wird oft in Ätzanlagen gearbeitet.
Da wird die Ätzlösung mittels eines Sprudelsteines (wie im Aquarium) und einer Luftpumpe aufgeschäumt.
Hierbei geht es aber auch darum, dass man dadurch weniger Ätzlösung benötigt.

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BeitragVerfasst: Di Feb 09, 2021 9:42 
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Hallo Volker, Steffen und Jean-Luc,
vielen Dank für eure Antworten.
Ich habe mir jetzt auch mal Natriumpersulfat bestellt und werde auch damit mal probieren, eine Platine zu ätzen.

@Steffen: Salzsäure und Wasserstoffperoxid scheiden denke ich aus, da ich nicht wüsste, wo ich das Zeug problemlos herbekomme und auch nicht ob unser Schadstoffmobil das alles ohne weiteres wieder annehmen würde. Ich habe aber gelesen, dass der Ätzvorgang damit sehr schnell gehen soll. Verlockend aber aktuell benüge ich mich mit den Standardmethoden.

@Jean-Luc: Auf meiner fertigen FeCl3 Lösung steht: 40 % Lösung, gebrauchsfertig, ist von MG Chemicals. Das die Lösung übersättigt war, könnte natürlich sein. Aber dann reicht der Liter ja nur für ca. 10 Platinen? Für die Fotomethode benötigst du doch Platinen mit Fotolack oder? Zumindest ist das mein aktuelles Verständnis. Das wäre etwas ungünstig, weil ich aktuell mit meine Platinen aus dem "Platinen-Sortiment 1kG" vom großen P herstelle. Da habe ich noch so einiges an Rohmaterial, was ich verarbeiten kann. Oder gibts den Fotolack auch zum selbst auftragen? Dann wäre das auch noch eine Option.

Ich werde die nächsten Tage mal mit Natriumpersulfat experimentieren und dann meine Ergebnisse zeigen. Ich danke euch nochmals und wünsche eine schöne (und leider sehr kalte) Woche.

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Viele Grüße,
Raphael
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BeitragVerfasst: Di Feb 09, 2021 9:55 
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Eine Frage: weshalb tut ihr euch das Gematsche zuhause überhaupt noch an? Dafür gibt es doch nun hinreichend Firmen, die das besser erledigen.


MfG
Munzel


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BeitragVerfasst: Di Feb 09, 2021 12:15 
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Ich kann nur für mich sprechen, aber mir macht das Gematsche und das damit verbundene Experimentieren einfach großen Spaß...

Viele Grüße
Max

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Ich sammele keine Radios. - Die haben sich von selbst angesammelt!


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BeitragVerfasst: Di Feb 09, 2021 15:14 
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Hallo Munzel, hallo Max,

du hast natürlich recht Munzel, wenn ich ein fertiges Layout habe, dass ich 10x benutzen möchte, dann würde ich wohl auch zu fernöstlichen PCB Manufakturen gehen und mir die für kleines Geld bestellen. Aber aktuell, ich habe ja erst angefangen Platinen zu planen und zu ätzen, halte ich es wie Max und habe meinen Spaß daran, etwas dazuzulernen und mit den Verfahren rumzuexperimentieren.

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Viele Grüße,
Raphael
:mauge:


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BeitragVerfasst: Mi Feb 10, 2021 1:08 
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Hallo Raphael,

Fotolack zum Selbstbeschichten gibt es unter der Bezeichnung 'Positiv 20' von der Fa. Kontakt-Chemie.

Wie lange mit einer gegebenen Lichtquelle belichtet werden muss, ist auzuprobieren.
Ich habe das mit 4 Stück 8W-Leuchtstoffröhren gemacht, Lichtfarbe Tageslichtweiß.

Entwickelt wird das ganze dann mit Ätznatron.


Viele Grüße

Martin


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BeitragVerfasst: Mi Feb 10, 2021 10:04 
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Ich rate vom Selbstbeschichten ab. Das muss man können und es gehen viele Versuche drauf bis das klappt. Es muss absolut gleichmäßig und perfekt gesprüht werden, schon alleine das Staubproblem ist ohne Lackerraum kaum.zu lösen. Jeder Staubeinschluss hat eine Unterbrechung der Leiterbahn zur Folge.
Alles muss abgestimmt sein. Belichtungszeit, Entwicklerkonzentration, Entwicklungdsauer. Hab das in den 70ern jahrelang gemacht. Es geht, aber der Weg ist steinig. Und letztlich ist der Lack teuer als die fertig beschichtete Platine.
Ich hab die besten Ergebnisse mit Tintenstrahldruck auf Klarsichtfolie und Ätzen in Eisen3Chlorid. Natriumpersulfat geht auch, ist aber wenig ergiebig. Der Vorteil von Eisen3Chlorid liegt auch in der ewigen Haltbarkeit. Ich mach kaum noch was, aber der 2,5 Liter Kanister ist schon 15 Jahre alt und funzt immer noch.

Gruß,
Achim


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BeitragVerfasst: Mi Feb 10, 2021 12:26 
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Da gebe ich Achim vollkommen recht, das fängt schon mit dem Reinigen des Basismateral an, die Kupferauflage muss vor dem Lackieren mit Fotolack absolut sauber sein, die Oberfläche darf weder zu glatt noch zu rauh sein. Die besten Ergebnisse habe ich mit Scheuerpulver(ATA) erziehlt und dann bloß micht mehr die gereinigte Fläche mit den nackten Händen anfassen. Staub ist ein weiteres Problem, du kannst noch so gründlich reinigen, Staub ist immer da auch wenn du ihn nicht siehst und äußert sich bei feinen Leiterbahnen dann mit Unterbrechungen dieser. Schlicht weg, du wirst es niemals so hinbekommen wie die industriellen fotobeschichteten Platinen und auch da sind unterschiede, was bie Belichtungzeit betrifft, sind erfahrenswerte von nöten, allein das Alter von der Herstellung des Basismaterials spielt eine Rolle. Frisches Material benötigt eine kürzere Belichtungszeit, auch wenn es von selben Hersteller ist.

Und noch etwas für die schmale Geldbörse: Ein Belichtungsgerät lässt sich mit einfachen Mitteln sebst herstellen, jeder kennt doch noch die alten Flachbrettscanner Din A4 mit großem Innenraum, bekommt man für kleines Geld in der Bucht nachgeworfen. Benötigt wird lediglich das Gehäuse mit Glasplatte und Deckel der als Beschwerung dient, der Rest kann entsorgt werden. Dann noch einen Gesichts- oder Oberkörperbräuner mit 3-4 UV- Röhren, gibst auch geraucht in der Bucht für kleines Geld. Die Röhren mit Reflektor und Vorschaltgeräte inplantiert man unter die Glasplatte des Flachbrettscanners und schon hat man ein gut funtionierendes Belichtungsgerät. Einen eistellbarer Timer für die Belichtungszeit ist nicht zwingend notwendig eine Stoppuhr tut es auch, sind ja eh nur 60-80 sec.

Ätzmittel: hab schon alles ausprobiert von Eisen 3 Chlorid, Feinkristall und auch H²O² in Verbindung mit Salzsäure. Wobei die beiden erstgenannten schon einiges ein Zeit benötigen und eine Temperaturanhebung der Ätzflüssigkeit den Aätzvorgang bescheunigen. Bei H²O² und Salzsäure ist je nach Konzentrierung und den richtigen Mischungsverhätnis nach 2 min der Ätzvorgang erledigt, aber "Vorsicht" das Einatmen der bei Ätzvorgang der entstehenden Dämpfe ist zu vermeiden, da nicht gesundheitsfördernd, eben so sollte man Hautkontakt durch tragen von Gummihandschuhen vermeiden und die Augen sind mit Schutzbrille vor Spritzern zu schützen.

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Gruß Jupp


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BeitragVerfasst: Do Feb 11, 2021 19:58 
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@Raphael:
Ja, ich habe immer die foto-empfindlichen Platinen genommen.
Belichtet mit einem Gesichtsbräuner (gebraucht gekauft) so ca. +/- 1Minute.
Dann entwickelt in einer NaOH Lösung.
Wenn Du viele unbeschichtet Platinen hast, dann verstehe ich natürlich, dass Du diese verwenden möchtest.
Mit meinem Drucker hat es leider mit der Transfer-Methode nie gut funktioniert,

Als Alternative zum Ätzen kann man auch fräsen.
Falls Du jemanden kennst (oder evtl. in der Firma?) mit CNC-Fräse, dann geht das auch.

Vorgansweise zum Photo-Verfahren.
Layout auf Folie ausdrucken auf Overheadfolie (ich habe es mit einem Tintenstrahler gemacht, aber da benötigt man geeignete Folie). Achtung evtl. musst du spiegeln.
Platine vorbereiten (Schutzfolie abziehen).
Folie auf Platine legen und Glasplatte (z.B. von einem Bilderrahmen) drauf legen.
Dann den Gesichtsbräuner darüber legen mit einem gewissen Abstand. Ich habe einfach Holzleisten als Distanz verwendet.
Belichten (solltest einmal mit verschiedenen Zeiten experimentieren)
Platine entwickeln in NaOH-Lösung
Platine ätzen

@Munzel:
1. Macht es Spaß.
2. Ich komme über die Firma an die Chemikalien, kann sie dort auch wieder entsorgen, und kann dort auch das Ätzen machen wenn ich zu Hause nicht will.
(Habe mal eine große Platine in einem beheizten 50 Liter Tank geätzt)
3. Oft passiert es, dass man dann bemerkt, dass man etwas vergessen hat, da kann man sich schnell eine neue Platine machen.
4. Es funktioniert recht gut und ist nicht besonders aufwendig.

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