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Platinenherstellung mit der Tonertransfermethode

2007-01-28T23:17:05Z

Mpietsch:

Ohne die Zwischenschritte des Belichtens und Entwickelns können Platinen schneller und günstiger hergestellt werden, indem der Toner eines Laserdruckers oder Kopierers als Ätzmaske verwendet wird. Der Toner wird beim Erhitzen weich und haftet so am Kupfer der Platine.

Die erreichte Qualität hängt - wie auf dem konventionellen Wege auch - von vielen Faktoren ab, ist daher nicht unbedingt reproduzierbar, und meistens nicht so hoch wie die durch die optische Methode erreichte. 0,2 mm Leiterbahnbreite sind möglich (KM FS-1020D), durch den minimalen Tonerauftrag kommt es dabei allerdings u.U. zu kleinsten Löchern, die in dieser Größenordnung schon schaden können. Leiterbahnunterbrechungen behebt man am besten mit einem säurefesten Edding.

== Material ==
* Laserdrucker oder Kopierer
* Transfer-Medium (Zeitschriftenpapier, Reichelt-Katalogseite)
* kupferbeschichtete Platine (ohne! Fotolack und sonstige Beschichtungen)
* Stahlwolle oder Glitzi-Schwamm zum mechanischen Reinigen der Platine
* Brennspiritus zum Entfetten der Platine
* Handelsübliches Bügeleisen
* Temperaturunempfindliche, glatte Oberfläche
* Ätzmittel

== Vorgehen ==

=== Drucken ===
Das Layout wird mit einem Laserdrucker (hier: Samsung ML4600) auf ein geeignetes Transfer-Medium (hier: Reichelt-Katalogseite) gedruckt. Am besten für den Transfer eignen sich beschichtete Hochglanzpapiersorten aus Katalogen oder Zeitschriften.

Bei SMD-Projekten (Leiterbahnen auf der Bestückungsseite) muß darauf geachtet werden, daß spiegelverkehrt gedruckt wird. Sollen sich die Leiterbahnen auf der Rückseite befinden, müßte 2x gespiegelt werden, was sich wieder aufhebt. Nur eventueller Text für die Rückseite muß dann gespiegelt werden.

=== Platine reinigen ===
Die Platine ist ausgiebig zu reinigen. Dazu eignen sich Scheuermilch, ein Stahlwolle-Topfreiniger und am Ende Brennspiritus zum Entfetten. Der Stahlwolle-Topfreiniger eignet sich auch sehr gut dazu, die Toner-Reste bei einem Fehlschlag wieder von der Platine herunter zu bekommen. Ein Glitzi-Schwamm ist weniger effektiv, geht aber auch (Glitzi-Schwamm = Küchen-Schwamm mit einseitiger Scheuerbeschichtung).

=== Übertragen ===
Ein einfaches Bügeleisen bringt ausreichende Hitze. Die nötige Bügelzeit liegt bei etwa 5 Minuten, aber je nach Toner können auch bereits nach kürzerer Zeit (Bügeleisen max!) gute Ergebnisse erreicht werden. Zu langes Bügeln führt zu zunehmendem Verfließen des Toners.

Entscheidend ist, daß auf alle Bereiche Druck ausgeübt wird. Da Bügeleisen-Unterseite, Platine und Unterlage nie ganz eben sind, reicht es nicht, das Bügeleisen nur auf den Stapel draufzustellen und darauf zu drücken. Auch untergelegte Stoffe verteilen den Druck erfahrungsgemäß nicht ganz gleichmäßig.

Der Toner verklebt Blatt und Platine nach kurzer Zeit ausreichend gut (ggf. einen Rahmen um das gesamte Projekt drucken) so daß man nach kurzer Zeit den Stapel vorsichtig bewegen kann.

Bewährt hat es sich, den Stapel aus einer Lage Alufolie (als Gleithilfe), der Platine, dem Papier und dem Bügeleisen mehrfach über die Kante eines auf einer glatten Oberfläche (hier: Ceran-Kochfeld) liegenden Küchenhandtuchs gleiten zu lassen. Bei zu hohem Druck können die Leiterbahnen aber in die Breite gehen und natürlich darf der Stapel dabei nicht verrutschen!

[[Bild:Tonertransfer0.jpg|thumb|center|Übertragen]]

Laminiergeräte sind zum Aufbringen des Toners auf die Platine möglicherweise auch geeignet.

=== Papier abwaschen ===
Katalogpapiere können durch Einweichen in warmem Seifenwasser und sanftes Abreiben mit den Fingern entfernt werden, so dass nur der Toner auf der Platine verbleibt. Der Toner verbindet sich in der Regel bei gleichmäßigem Druck sehr gut mit der Kupferschicht, man kann überraschend beherzt vorgehen.

[[Bild:Tonertransfer1.jpg|thumb|center|Nach dem Aufbügeln]]

=== Ätzen ===

Nach dem Ätzen mit Eisen(III)-chlorid (FeCl<small>3</small>) (die Papierfasern störten dabei nicht) sieht die Platine so aus. Die Kupferschicht verschwindet nach einiger Ätzzeit überall recht zügig.

[[Bild:Tonertransfer2.jpg|thumb|center|Nach dem Ätzen]]

Danach wird der Toner mit Aceton entfernt, ungiftiges mechanisches Entfernen des Toners funktioniert auch. Dazu rubbelt man mit der rauhen Seite eines Glitzi-Schwammes oder einem Stahlwolle-Topfreiniger (wirkungsvoller!) so lange auf der Platine herum, bis keine Tonerreste mehr zu sehen sind. Alternativ zum Schwamm eignet sich auch super ein "Schleifpad" aus dem Bau-/Sanitärmarkt, welches normalerweise zur Lötstellenreinigung von Kupferrohren verwendet wird.

[[Bild:Tonertransfer3.jpg|thumb|center|Gereinigte Platine]]

Aceton gibt es im Baumarkt (unbedingt Sicherheitsvorschriften beachten!)

=== Bestückungsdruck ===

Übrigens eignet sich die Tonertransfermethode auch hervorragend, um einen Bestückungsdruck auf der anderen Seite der Platine herzustellen. Dazu wird ebenfalls der Druck spiegelverkehrt auf die Platine gebügelt. Am Besten gelingt die Positionierung auf einer bereits gebohrten Platine, die mit dem Papier gegen das Licht gehalten und auf die Bohrlöcher fixiert wird.

Zwar hält der Toner auf der anderen Seite nicht so stark, aber zumindest bis zur fertigen Bestückung der Platine mit den Bauteilen sollte es reichen, bei vorsichtigem Umgang auch um einiges länger.

Es ist u.U. auch möglich, das Einweichen in Wasser zu umgehen, indem man in Graustufen druckt - durch die Rasterung des Laserdruckers ist die Verbindung des Transfermediums mit der Leiterplatte auf Tonerpunkte begrenzt, die beim Abziehen eher auf der Platine verbleiben, als auf dem Transfermedium.

== Getestete Folien und Papiere ==

* Avery Zweckform Laser A4
* Injet Glossy Paper (Lidl) (Hochglanzfotopapier für Tintenstrahler) ist super gut!
* Papier aus einem ELV-Katalog/Focus/Spiegel (möglichst schwarz/weiße Seiten nehmen)
* Seiten aus einem Reichelt-Katalog gehen super!!!
* Laminierfolie - http://www.mikrocontroller.net/forum/read-6-261025.html#277670
* Thermo-Papier (Fax-Papier) auf der glatten Seite

== Notizen zu Druckern ==

Kyocera-Mita FS-1020D mit Reichelt-Katalogpapier
Kyocera-Mita FS-820 schluckt kein Reichelt-Papier, ist zu dünn.
Brother HL-1230 auch nicht, was sich aber umgehen lässt, indem man ein Seite Normalpapier unter die Katalogseite legt und den Durchzug des Druckers nutzt.

== Druckerdatenbank ==
'''''HP:'''''
* '''LaserJet 4:''' Mit Reicheltpapier alleine bekommt man Papierstau.
* '''LaserJet 5MP:''' Reicheltpapier aus manueller Papierzufur geht problemlos
* '''LaserJet 6P:''' Ersatztoner von Reichelt, Druck auf (fast) DinA-4 Seiten aus Pollin Katalog - Problemfrei wenn man die hintere Umlenkklappe des Drucker (Gitter) öffnet und das Papier hier entnimmt!
* '''ColorJet 2550N:''' Toner haftet nur sehr schlecht auf Reicheltpapier. Selbe Einzugsprobleme wie der LJ4, doch mit einem A4 Papier als "Träger" umgehbar. Dazu einfach mit Prittstift an den oberen Ecken der kleineren Reicheltseite auf der A4 Kopierpapierseite fixieren. '''Kein Tesafilm - Drucker wird sonst beschädigt!'''

Manche Laser-Drucker (HP Laserjet 5MP) sparen (auch im nicht-Econo-Mode) bei großen Flächen offenbar stark an Toner. Große schwarze Flächen konnte ich nicht zuverlässig transferieren, Leiterbahnen in deren Nähe auch nicht.

== Links ==

* Ausführliche Diskussion verschiedener Varianten in [http://www.mikrocontroller.net/forum/read-6-40012.html diesem Thread] im Mikrocontroller.net-Forum.
* http://myweb.cableone.net/wheedal/pcb.htm (hier sieht man, dass QFP und ein pitch von 0,5 mm realisierbar ist!)
* http://www.fullnet.com/u/tomg/gooteepc.htm
* http://www.roboternetz.de/wissen/index.php/Platinenherstellung
* http://thomaspfeifer.net/platinen_aetzen.htm (Die Methode Schritt für Schritt erklärt mit Bildern und Video) + Regelung für Laminiergerät
* http://www.comwebnet.de unter Tonertransferverfahren ->Platinenherstellung mit Klebefolien für bessere Ergebnisse
* http://wiesi.uttx.net/tt/index.html Da gibts ein PDF, das die Herstellung von Platinen mit der Tonertransfermethode erklärt (inkl. Hinweise auf Fehlervermeidung).
* http://www.die-wuestens.de/dindex.htm?/platine.htm (spezielle Drucktransferfolie)

=== Im Forum ===
*http://www.mikrocontroller.net/forum/read-6-40012.html
*http://www.mikrocontroller.net/forum/read-6-261025.html - Umbau Laminiergerät
*[http://www.mikrocontroller.net/forum/read-6-284891.html Forum - Tonertransfer mit Reichelt-Katalog 2006]
[[Category:Platinen]]

Platinenherstellung mit der Tonertransfermethode

2007-01-28T23:01:33Z

Mpietsch: /* Übertragen */

Ohne die Zwischenschritte des Belichtens und Entwickelns können Platinen schneller und günstiger hergestellt werden, indem der Toner eines Laserdruckers oder Kopierers als Ätzmaske verwendet wird. Der Toner wird beim Erhitzen weich und haftet so am Kupfer der Platine.

Die erreichte Qualität hängt - wie auf dem konventionellen Wege auch - von vielen Faktoren ab, ist daher nicht unbedingt reproduzierbar, und meistens nicht so hoch wie die durch die optische Methode erreichte. 0,2 mm Leiterbahnbreite sind möglich (KM FS-1020D), durch den minimalen Tonerauftrag kommt es dabei allerdings u.U. zu kleinsten Löchern, die in dieser Größenordnung schon schaden können. Leiterbahnunterbrechungen behebt man am besten mit einem säurefesten Edding.

== Material ==
* Laserdrucker oder Kopierer
* Transfer-Medium (Zeitschriftenpapier, Reichelt-Katalogseite)
* kupferbeschichtete Platine (ohne! Fotolack und sonstige Beschichtungen)
* Stahlwolle oder Glitzi-Schwamm zum mechanischen Reinigen der Platine
* Brennspiritus zum Entfetten der Platine
* Handelsübliches Bügeleisen
* Temperaturunempfindliche, glatte Oberfläche
* Ätzmittel

== Vorgehen ==
= Drucken =
Das Layout wird mit einem Laserdrucker (hier: Samsung ML4600) auf ein geeignetes Transfer-Medium (hier: Reichelt-Katalogseite) gedruckt. Am besten für den Transfer eignen sich beschichtete Hochglanzpapiersorten aus Katalogen oder Zeitschriften.

Bei SMD-Projekten (Leiterbahnen auf der Bestückungsseite) muß darauf geachtet werden, daß spiegelverkehrt gedruckt wird. Sollen sich die Leiterbahnen auf der Rückseite befinden, müßte 2x gespiegelt werden, was sich wieder aufhebt. Nur eventueller Text für die Rückseite muß dann gespiegelt werden.

= Platine reinigen =
Die Platine ist ausgiebig zu reinigen. Dazu eignen sich Scheuermilch, ein Stahlwolle-Topfreiniger und am Ende Brennspiritus zum Entfetten. Der Stahlwolle-Topfreiniger eignet sich auch sehr gut dazu, die Toner-Reste bei einem Fehlschlag wieder von der Platine herunter zu bekommen. Ein Glitzi-Schwamm ist weniger effektiv, geht aber auch (Glitzi-Schwamm = Küchen-Schwamm mit einseitiger Scheuerbeschichtung).

= Übertragen =
Ein einfaches Bügeleisen bringt ausreichende Hitze. Die nötige Bügelzeit liegt bei etwa 5 Minuten, aber je nach Toner können auch bereits nach kürzerer Zeit (Bügeleisen max!) gute Ergebnisse erreicht werden. Zu langes Bügeln führt zu zunehmendem Verfließen des Toners.

Entscheidend ist, daß auf alle Bereiche Druck ausgeübrt wird. Da Bügeleisen-Unterseite, Platine und Unterlage nie ganz eben sind, reicht es nicht, das Bügeleisen nur auf den Stapel draufzustellen und darauf zu drücken. Auch untergelegte Stoffe verteilen den Druck erfahrungsgemäß nicht ganz gleichmäßig.

Der Toner verklebt Blatt und Platine nach kurzer Zeit ausreichend gut (ggf. einen Rahmen um das gesamte Projekt drucken) so daß man nach kurzer Zeit den Stapel vorsichtig bewegen kann.

Bewährt hat es sich, den Stapel aus einer Lage Alufolie (als Gleithilfe), der Platine, dem Papier und dem Bügeleisen mehrfach über die Kante eines auf einer glatten Oberfläche (hier: Ceran-Kochfeld) liegenden Küchenhandtuchs gleiten zu lassen. Bei zu hohem Druck können die Leiterbahnen aber in die Breite gehen und natürlich darf der Stapel dabei nicht verrutschen!

[[Bild:Tonertransfer0.jpg|thumb|center|Übertragen]]

Laminiergeräte sind zum Aufbringen des Toners auf die Platine möglicherweise auch geeignet.

= Papier abwaschen =
Katalogpapiere können durch Einweichen in warmem Seifenwasser und sanftes Abreiben mit den Fingern entfernt werden, so dass nur der Toner auf der Platine verbleibt. Der Toner verbindet sich in der Regel bei gleichmäßigem Druck sehr gut mit der Kupferschicht, man kann überraschend beherzt vorgehen.

[[Bild:Tonertransfer1.jpg|thumb|center|Nach dem Aufbügeln]]

= Ätzen =

Nach dem Ätzen mit Eisen(III)-chlorid (FeCl<small>3</small>) (die Papierfasern störten dabei nicht) sieht die Platine so aus. Die Kupferschicht verschwindet nach einier Ätzzeit überall recht zügig.

[[Bild:Tonertransfer2.jpg|thumb|center|Nach dem Ätzen]]

Danach wird der Toner mit Aceton entfernt, ungiftiges mechanisches Entfernen des Toners funktioniert auch. Dazu rubbelt man mit der rauhen Seite eines Glitzi-Schwammes oder einem Stahlwolle-Topfreiniger (wirkungsvoller!) so lange auf der Platine herum, bis keine Tonerreste mehr zu sehen sind. Alternativ zum Schwamm eignet sich auch super ein "Schleifpad" aus dem Bau-/Sanitärmarkt, welches normalerweise zur Lötstellenreinigung von Kupferrohren verwendet wird.

[[Bild:Tonertransfer3.jpg|thumb|center|Gereinigte Platine]]

Aceton gibt es im Baumarkt (unbedingt Sicherheitsvorschriften beachten!)

== Bestückungsdruck ==

Übrigens eignet sich die Tonertransfermethode auch hervorragend, um einen Bestückungsdruck auf der anderen Seite der Platine herzustellen. Dazu wird ebenfalls der Druck spiegelverkehrt auf die Platine gebügelt. Am Besten gelingt die Positionierung auf einer bereits gebohrten Platine, die mit dem Papier gegen das Licht gehalten und auf die Bohrlöcher fixiert wird.

Zwar hält der Toner auf der anderen Seite nicht so stark, aber zumindest bis zur fertigen Bestückung der Platine mit den Bauteilen sollte es reichen, bei vorsichtigem Umgang auch um einiges länger.

Es ist u.U. auch möglich, das Einweichen in Wasser zu umgehen, indem man in Graustufen druckt - durch die Rasterung des Laserdruckers ist die Verbindung des Transfermediums mit der Leiterplatte auf Tonerpunkte begrenzt, die beim Abziehen eher auf der Platine verbleiben, als auf dem Transfermedium.

== Getestete Folien und Papiere ==

* Avery Zweckform Laser A4
* Injet Glossy Paper (Lidl) (Hochglanzfotopapier für Tintenstrahler) ist super gut!
* Papier aus einem ELV-Katalog/Focus/Spiegel (möglichst schwarz/weiße Seiten nehmen)
* Seiten aus einem Reichelt-Katalog gehen super!!!
* Laminierfolie - http://www.mikrocontroller.net/forum/read-6-261025.html#277670
* Thermo-Papier (Fax-Papier) auf der glatten Seite

== Notizen zu Druckern ==

Kyocera-Mita FS-1020D mit Reichelt-Katalogpapier
Kyocera-Mita FS-820 schluckt kein Reichelt-Papier, ist zu dünn.
Brother HL-1230 auch nicht, was sich aber umgehen lässt, indem man ein Seite Normalpapier unter die Katalogseite legt und den Durchzug des Druckers nutzt.

== Druckerdatenbank ==
'''''HP:'''''
* '''LaserJet 4:''' Mit Reicheltpapier alleine bekommt man Papierstau.
* '''LaserJet 5MP:''' Reicheltpapier aus manueller Papierzufur geht problemlos
* '''LaserJet 6P:''' Ersatztoner von Reichelt, durck auf (fast) DinA-4 Seiten aus Pollin Katalog - Problemfrei wenn man die hintere umlenkklappe des Drucker 8Gitter) öffnet und das pappier hier entnimmt!
* '''ColorJet 2550N:''' Toner haftet nur sehr schlecht auf Reicheltpapier. Selbe einzugsprobleme wie der LJ4, doch mit einem A4 Papier als "Träger" umgehbar. Dazu einfach mit Prittstift an den oberen Ecken der kleineren Reicheltseite auf der A4 Kopierpapierseite fixieren. '''Kein Tesafilm - Drucker wird sonst beschädigt!'''

Manche Laser-Drucker (HP Laserjet 5MP) sparen (auch im nicht-Econo-Mode) bei großen Flächen offenbar stark an Toner. Große schwarze Flächen konnte ich nicht zuverlässig transferieren, Leiterbahnen in deren Nähe auch nicht.

== Links ==

* Ausführliche Diskussion verschiedener Varianten in [http://www.mikrocontroller.net/forum/read-6-40012.html diesem Thread] im Mikrocontroller.net-Forum.
* http://myweb.cableone.net/wheedal/pcb.htm (hier sieht man, dass QFP und ein pitch von 0,5 mm realisierbar ist!)
* http://www.fullnet.com/u/tomg/gooteepc.htm
* http://www.roboternetz.de/wissen/index.php/Platinenherstellung
* http://thomaspfeifer.net/platinen_aetzen.htm (Die Methode Schritt für Schritt erklärt mit Bildern und Video) + Regelung für Laminiergerät
* http://www.comwebnet.de unter Tonertransferverfahren ->Platinenherstellung mit Klebefolien für bessere Ergebnisse
* http://wiesi.uttx.net/tt/index.html Da gibts ein PDF, das die Herstellung von Platinen mit der Tonertransfermethode erklärt (inkl. Hinweise auf Fehlervermeidung).
* http://www.die-wuestens.de/dindex.htm?/platine.htm (spezielle Drucktransferfolie)

=== Im Forum ===
*http://www.mikrocontroller.net/forum/read-6-40012.html
*http://www.mikrocontroller.net/forum/read-6-261025.html - Umbau Laminiergerät
*[http://www.mikrocontroller.net/forum/read-6-284891.html Forum - Tonertransfer mit Reichelt-Katalog 2006]
[[Category:Platinen]]

Datei:Tonertransfer0.jpg

2007-01-28T22:58:44Z

Mpietsch: