DIY-Leiterplatten Leiterbahnen zeichnen, Edding, Nagellack ?

[Schiller72]

Hallo Zusammen,

ich bastele ja aktuell an einem kleinen Röhrenkopfhörerverstärker (siehe meine anderen Threads). Für die Netzteile (Anodenspannung via Maida-Regler und CCS für die Biaskompensation) benötige ich Leiterplatten. Eigentlich wollte ich nicht wieder anfangen selber Platinen zu ätzen (das letzte Mal habe ich das in den 90'er Jahren gemacht), aber ich will das doch mal wieder ausprobieren. Bisher hatte ich immer Lochrasterplatinen verwendet, aber bei komplexeren Schaltungen lohnt sich das Leiterplatten-Ätzen evt. zeitmäßig doch.

Aus einer Pollin-Bestellung habe ich noch Natriumpersulfat in Pulverform hier liegen. Dies soll zum Ätzen verwendet werden. Da ich kein beheizbares Ätzsystem habe, kann ich lediglich warmes Wasser in eine Fotoschale geben und das Pulver darin auflösen. Lt. meiner früheren Erfahrungen dauert es ca. 20 Minuten bis sich das Kupfer ablöst, wäre das Ätzbad beheizbar ginge es sicher schneller (ein Ätzsystem habe ich aber nicht und mag so etwas auch nicht anschaffen, wegen 3 Platinen).
Daher nun die Frage nach dem "Ätz-Schutz" der Leiterbahnen, die dem Ätzen widerstehen sollen. Ich weiß aus vergangenen Tagen noch, dass sich der gern empfohlene Edding 3000 zwar grundsätzlich eignet, dies aber eher in Eisen-III-Chlorid oder Salzsäure mit Wasserstoffperoxid, weil in diesen Substanzen das Ätzen schneller geht und der Lack weniger beansprucht / "durchlöchert" wird als in Natriumpersulfat.

Im Internet werden teilweise Edding-Lackstifte empfohlen (Edding 792-Marker, Edding 791, Edding 780, ...), die resistenter sein sollen als der klassische Edding 3000. Hat evt. Jemand Erfahrung mit Edding-Stiften (oder Markerstiften einer anderen Firma) in Bezug auf die Eignung zum Leiterplattenzeichnen und Ätzen in Natriumpersulfat?

Volker, falls Du hier mit liest .... Du hattest in einem Thread mal günstigen Nagellack empfohlen. Das ginge in die Richtung, die ich suche. Meine Platinen sollen keinen Schönheitspreis gewinnen, lediglich funktional sein, wenn ich dies mit Nagellack (es gibt auch in DE schwarzen Nagellack bei Rossmann für 1 Euro das Fläschchen) zu machen ist, würde ich das gern mal probieren. Eine Frage dazu ... Wie hast Du den Nagellack auf die Platine aufgetragen (mit dem Pinsel der am Deckel ist, mit einem anderen kleinen Pinsel, oder evt. auch einer alten (Tinten-)Feder, ...) ?

Viele Grüße
Steffen

[radio-volker]

Servus,
Ich nehme dazu entweder den Originalpinsel oder kleine Pinsel mit Spitze. Ich bohre die Platine vorher und reinige sie danach mit Alkohol 95%. Nagellack ist absolut resistent, nur das Entfernen mit Aceton ist eine Stinkerei, die ich nur draußen oder auf dem Balkon mache und mir vorher Gummihandschuhe anziehe.

[Schiller72]

Danke Volker für die Antwort. Ich hole mir dann morgen mal den 1-€-Nagellack und versuche mich mit dem Zeichnen.

Beste Grüße
Steffen

[ELEK]

Hallo,

obwohl ich bei Bastelschaltungen auch weitgehend von Leiterplatten weg bin (da gibts viel bessere Aufbaumöglichkeiten), habe ich beste Erfahrungen mit (farbigem) Nitrolack gemacht, der soweit verdünnt wurde, daß er sich gut verarbeiten läßt. Das erfordert ein wenig Probiererei, aber fehlende Resistenz gegenüber dem Ätzmittel war nie ein Thema. Nagellack hat Vorteile, aber den Nachteil, daß er sehr schnell fest wird, das könnte bei der Verarbeitung schon stören. Auch den Nitrolack muß man von Zeit zu Zeit nachverdünnen, es sei denn, man hat ein kleines Fläschchen mit kleiner Öffnung, ich hab immer einen Kronkorken genommen, da war das ungünstiger.

Zum Zeichnen gehen auch diese Reißfedern... aus Zirkelkästen sehr gut !

https://www.dein-ranzen.de/reissfeder-1 ... ViEALw_wcB

Wenn der Lack richtig verdünnt ist, kann man damit Leiterzüge bis 0,5mm zeichnen (Übungssache) und auch Anschlußbeschriftungen, etc.., also durchaus anspruchsvolle Leitermuster !

Natriumpersulfat geht ganz gut, wenn die Lösung schön warm ist (10...15min), aber man kann die Lösung kaum mehrfach verwenden, die Ätzzeit nimmt schnell dramatisch zu, was auch das gefürchtete Unterätzen fördert... Eisen(III)-chlorid ist da viel besser, aber was da ist ist da und das persulfat ist im frischen Zustand auch sehr gut.

Gruß Ingo

[paulchen]

Wenn Du wirklich Deine Leiterzüge zeichnen willst sind Pinsel & co. eventuell die falschen Freunde.
So man dies manuell machen will, bieten sich die sogenannten Skribent Stifte an. Damit habe ich bestimmt 15 Jahre meine Leiterplatten gezeichnet und die Ergebnisse waren mehr als befriedigen und vorzeigbar. Die Stifte gibt es heute noch in kleinen Sets zu kaufen und kosten nicht die Welt.
Ich habe damals mit sogenannten Leiterplattenlack gezeichnet, den es mal zu kaufen gab.
Heute bieten sich eventuell besagter Nitrolack an, meine Erfahrung dabei ist aber gleich Null. Anschließendes Säubern des Zeichengerätes ist hier selbstverständlich. Hier ist allerdings die Frage, ob die Skribentstifte gegen die Verdünnung resistent sind. Bei besagten Lack damals war das kein Thema, da der Spirituslöslich war.

Geätzt habe ich allerdings schon damals mit Salzsäure, die 1/3 verdünnt wurde. Dabei konntest Du zuschauen wie der Ätzvorgang vonstatten ging.
Dein Natriumpersulfat von Pollin wird auch funktionieren, allerdings bereite Dich auf eine lange Ätzzeit vor. Von Vorteil, oder sogar von Nöten wird es sein, die Platine mit der Kupferseite nach unten zu legen, damit das gelöste Kupfer absinken kann.
Die Platine muß dabei schweben bzw muß "aufgebockt" sein. Ansonsten kann es sein das nicht viel passieren wird. Je heißer das Wasser ist umso schneller und sauberer geht der Vorgang.

Beim anschließenden Bohren der Platine (ich habe dies immer nach dem ätzen gemacht) ist ein 0,8-1mm Bohrer nötig, eine Standerbohrmaschine und ganz wichtig vorher körnen! Anschließend muß eventuell nochmals fein geschliffen werden, damit die Bohrlochränder ohne Grat sind.

Wenn man das mit etwas Erfahrung macht sind die Ergebnisse durchaus vorzeigbar.

paulchen

[ELEK]

...ja, die Skribent sollen auch gut gehen, hab ich selbst nicht mit gearbeitet...

Salzsäure allein funktioniert aber nicht, da muß noch Wasserstoffperoxid hinzu, dann solls sehr schnell gehen, allerdings problematische Dämpfe entstehen. Es gibt noch eine Möglichkeit, die aber den Profis vorbehalten sein soll: Salpetersäure, da hört der Spaß aber auf, die Dämpfe lösen die Lungenbläschen auf!! geht nur mit Abzug ...

Die beiden anderen Salzlösungen sind dagegen unproblematisch und frisches Natriumpersulfat geht wirklich sehr sehr gut, ich bin eher Fan von dem andern zeug, da viel öfter verwendbar, Erwärmen auf ca 40° ist aber in beiden Fällen unabdingbar !! Im "Elektronikzirkel" (Arbeitsgemeinsschaft... heute würde man "Verein" sagen) hab ich mal 4,5h eine Platine geätzt mit einer KALTEN (!!!) FeCl3-Lösung, die schon festen Kupferschlamm beinhaltete. In diesen Zeiten (1982) war man halt den DDR-Verhältnissen angepaßt und als Jungspund auch noch um einiges resilenter ^^ Es war von allem wirklich wenig da...

Der Tipp mit "Platine mit Cu-Seite nach unten" ist ziemlich akademisch, weil die Platine eh ständig bewegt werden sollte. Ich hab den Hinweis aber auch öfters in Bastelbüchern gelesen... Es ist aber gefährlich (auch für die Klamotten), wenn die Platine in der Lösung gedreht werden muß (um zu schauen wie weit...), denn sie klatscht dann auf die Oberfläche und FeCl3 ruiniert jedes Kleidungsstück... Deshalb ist Fotoklammer aus Kunststoff auch ein gutes Hilfsmittel.

Noch ein Tipp, der mir nebenbei selbst eingefallen ist: Das Leitungsmuster sollte so gestaltet werden, daß nur dünne Isolationslinien wegzuätzen sind, d.h. große Masse- oder B+Flächen machen, durchaus auch "tote" Flächen als Kupfer stehenlassen, natürlich nur, wenn die Isolationsverhältnisse oder andere Gründe dies zulassen, damit geht das Ätzen viel schneller ! Das war oft ein Fehler von mir, daß große Cu-Flächen wegzuätzen waren.

Gruß Ingo

[Welle26]

Ich ätze meistens mit Natriumpersulfat (auch das Zeug von Pollin).
Wenn es frisch ist sind die Ergebnisse hervorragend, doch muß die Temperatur hoch genug sein, sonst steht man sich die Beine in den Bauch. In dem Punkt des Verschleißes der Lösung muß ich mich meinen Vorrednern auch anschließen. Die Ätzleistung nimmt exponentiell ab. Eisenchlorid geht natürlich auch gut, war mir aber immer eine zu große Schweinerei.
Die Methoden mit Salzsäure oder Salpetersäure gehen extrem flott. Die Ergebnisse sind gut, aber man sollte sich vorher überlegen, wie man das Zeug wieder loswird. Wenn man jemanden kennt, der mit Chemie zu tun hat, dann ist das kein Thema, aber ansonsten wird die Entsorgung unter Umständen etwas kritisch.

Viel wichtiger als das Ätzmittel ist in meinen Augen aber auch die Abdeckung der späteren Leiterbahnen.
Vielleihct bin ich da zu perfektionistisch, aber alle manuellen Methoden haben mich nicht zufrieden gestellt. Ich arbeite daher seit einiger Zeit mit der Toner-Transfermethode und die Ergebnisse sind lupenrein, wenn man ein wenig geübt hat. Die Formatierung kann ein ziemlicher Aufwand sein, aber das ist es wert. Diese handgemalten Muster sind optisch einfach nicht ansprechend oder aber extrem aufwändig.
Nach dem Ätzen entfernt man den Toner mit Stahlwolle. Ich trage danach auf die Lötaugen mit einer Spritze noch je eine Schicht Fett auf, überziehe den Rest der Platine mit Klarlack und wische das Fett dann zum Löten wieder ab - so glänzt auch alles auf lange Zeit sehr hübsch.

Hier mal ein Beispiel einer kleinen Platine, an der ich geübt hatte vor dem Lackieren (ja, den 9V+-Schriftzug hatte ich vergessen zu spiegeln):

DSCN3184 komp.JPG

Man sieht schön, dass sogar die Pixel an den Kanten der schrägen Leiterbahnen noch erhalten sind.


Viele Grüße
Max

[ELEK]

hier mal eine TV-Platine aus meiner Lehrlingszeit (siehe ganz unten), gezeichnet nach meiner Methode, der erste Farbfernseher mußte zusammengebaut werden... Leider ist nicht alles so gut zu erkennen, 60kB ist wirklich eine ganz schön kleine Dateigröße...
Man muß dazusagen, einige Kanten der Lackzeichnung wurden mit einer Reißnadel etwas begradigt ^^ Zu viel Perfektionismus ist aber nicht angebracht.

Gruß Ingo

..und noch eine unbestückte (mit Teststreifen, die in etwa die minimale Dicke zeigen) , vor 20 J. wollte ich mal den Grid-Dipper vom Lothar König aufbauen... nie geworden ^^

FrequMess-2000.jpg

[paulchen]

Der Tipp mit "Platine mit Cu-Seite nach unten" ist ziemlich akademisch, weil die Platine eh ständig bewegt werden sollte. Ich hab den Hinweis aber auch öfters in Bastelbüchern gelesen... Es ist aber gefährlich (auch für die Klamotten), wenn die Platine in der Lösung gedreht werden muß (um zu schauen wie weit...), denn sie klatscht dann auf die Oberfläche und FeCl3 ruiniert jedes Kleidungsstück... Deshalb ist Fotoklammer aus Kunststoff auch ein gutes Hilfsmittel.

Grundsätzlich hast Du Recht. Aber klatschen tut da nichts, wenn man sie normal in die Lösung legt. Und wenn Du dann wie ich eine "Klatsche" hast, dann legst Du unten einen (versiegelten!) Spiegel rein um das zu kontrollieren was da im "unsichtbaren Bereich" vor sich geht. Das war aber nur am Anfang, als ich auch noch mit dem im Handel erhältlichen Ätzset arbeitete.
Ich hatte für die ganze Prozedur eine mittelgroße Fotoschale in der Badewanne liegen. In der Wanne selber war untenrum Wasser, um eventuelle Spritzer in den ungefährlichen Bereich zu verschieben.
Mit Wasserstoffperoxid hast Du Recht. Ich muß dazu sagen das ich mir die Mischung in einer Drogerie hier machen ließ, da die damalige Freundin meines Bruder da arbeitete und mir das fertig zum benutzen ansetzte. Mein Vorrat zu Hause war dadurch recht begrenzt, da ich ja an Nachschub jederzeit ran kam.
Vorteil ist dann in meinen Augen hier, das man genau sieht was man macht, da man die CU-Seite nach oben schauen lassen kann.
Alles sehr lange her...
Natriumpersulfat zerfrisst jede Stück Baumwolle auch nach dem sofortigen auswaschen. Wer es nicht glaubt kann es mal probieren. Da fand ich die Salzsäure schon beherrschbarer. Nur die Belüftung muß hier gewährleistet sein!!!
Vorzeigen kann ich leider nichts mehr, da ich meine gesamte Elektronik bzw das Hobby für ca. 20 Jahre entsorgt hatte und dann erst später wieder mit den Röhren angefangen habe. Dazwischen lagen andere Interessen.

Nochmals zu dem Skribent. Ich hatte das immer so genmacht, das ich zB lange Leiterzüge mit dem Lineal gezogen hatte. Dazu lag die Leiterplatte direkt auf den Tisch und links und rechts davon waren Holzplättchen (ca 1,5cm hoch) gelegt. Auf denen lag das stabile Lineal. Das konnte ich nach Herzenslust verschieben. Dadurch konnte ich mit Hilfe des Lineals fast alle geraden Leiterzüge mit Lineal ziehen. Kurven etc dann frei Hand. Wenn man Übung hat, bekommt man eigentlich ein prima Ergebnis.

paulchen

[ELEK]

Danke für die Antwort, Paulchen, der Tipp mit dem erhöhten Lineal is gut, darauf bin ich seinerzeit nicht gekommen ^^ Die Zeichenmethode mit dem Skribent wäre dafür gut geeignet gewesen, mit der Feder ist das so eine Sache, die muß einen bestimmten Winkel zur Platine haben und man muß in bestimmter Weise ziehen.. mit normalem Lineal (die haben ja zum Teil auch so eine zugespitzte Seite, die man nach oben drehen kann) ging das nicht so gut. Eine deutlich erhöhte Referenz wäre viell. dafür gut gewesen.

Gruß Ingo

[Schiller72]

Wow Danke für die zahlreichen Anuworten und Tipps!

Und schöne Platinen habt ihr da hergestellt.

Solche Skribent-Stifte hatte ich früher mal zum Technischen Zeichnen auf Pergamentpapier. Leider habe ich mein Set vor einigen Jahren nach einer Aufräumaktion verkauft. Diese Reißfeder kommt mir auch irgendwie bekannt vor, das ist glaube ich, dass Utensil im Zirkelkasten mit dem ich nie etwas anzufangen wusste. Nun weiß ich was man damit machen kann. Ich suche nachher mal, aber ich denke die Zirkelkästen habe ich aufgehoben.

Mit dem Bohren muss ich auch schauen, ob das freihändig klappt, ich denke "ein Versuch macht kluch". Zumindest sind die 1-mm-Bohrer heutzutage nicht mehr mit Gold aufzuwiegen, wie in der DDR.

Nitrolack kenne ich auch noch aus der DDR, den gab es in solch praktischen kleinen Glasflaschen. Ich meine mich auch zu erinneren, dass ich mir nach der Arbeit mit Nitrolack die Hände mit Nitroverdünner gewaschen habe , heutzutage undenkbar.
Da ich nur 3 kleine Platinen herstellen will, werde ich aber erst mal den billigen Nagellack nehmen (ggf. etwas verdünnt, das sollte sicher mit Nagellackentferner funktionieren).

Ich teste dann auch mal die genannten Methoden zum Zeichnen, also Pinsel und diese Reißfeder (beides ggf. in Verbindung mit einem Lineal).

Von der Toner-Transfermethode hatte ich gelesen, man "bügelt" dabei den auf Folie gedruckten Toner auf die Platine. Leider soll das mit Tintenstrahldruckern nicht funktionieren, einen Laserdrucker habe ich leider nicht.

Das die Platine beim Ätzen in Natriumpersulfat mit der Cu-Schicht nach unten zeigen sollte, ist mir neu, Eure Erklärungen leuchten mir aber ein. Dann werde ich das genau so machen, eine Kunststoffpinzette habe ich, so dass ich ab und zu schauen kann, wie meine Leiterzüge aussehen.

Eine Frage habe ich noch ... Wieviel mg (oder "Tee"löffel) Natriumpersulfat gibt man in etwa auf, sagen wir mal, 150 ml Wasser ?

Beste Grüße
Steffen

[paulchen]

Zur Beantwortung Deiner Frage zitiere ich mal Pollin.

Zur Herstellung von gedruckten Schaltungen, ausreichend für 0,5 l Ätzlösung. 100 g.

Oder anders, pro Liter 200-250mg war so die Faustformel.
Das Ganze bei ca. 40 Grad ansetzen.

paulchen

[Schiller72]

Danke Paulchen!

[capstan]

pro Liter 200-250mg ???

[ELEK]

...Ja, die Dosierung ist richtig ! ...achso, JETZ SEH ICHs g statt mg muß es nat. heißen !
Sonst... siehe oben mein Posting... Elektronikzirkel 1982 ^^

Ich hatte 50g auf 200ml aus meiner Zeit in Erinnerung, bitte zum Verifizieren die Angebote Ammoniumpersulfat bei Reichelt und Pollin anschauen, also genau das machen, was man auch sonst mit Medien machen soll, das ist aktueller denn je: Mehrfaches Querchecken der Quellen ^^ Fakenews und Schreihälse werden so schnell entlarvt ^^

Gruß Ingo