Fehler beim ätzen von Fotoleiterplatten

[Lothar K. (lothark)]

Hallo,

beim ätzen von Leiterplatten habe ich hin und wieder dass Problem, dass 
einige kleine Bereiche des Kupfers nicht weggeätzt werden.
Vielleicht kann mir ja jemand einen Tipp geben? Im Anhang befindet sich 
für alle Interessenten ein aussagekräftiges Bild dazu.

Ich verwende fotobeschichtete Leiterplatten der Fa. Bungard
Als Ätzmittel benutze ich Natriumpersulfat.

Folgende Herangehensweise praktiziere ich.

Ich drucke das Layout auf Folie. Danach entferne ich von der vorher 
zurechtgeschnittenen Leiterplatte die Folie und achte peinlichst genau 
darauf, keine Verunreinigungen zu verursachen. Die Leiterplatte wird nun 
2,5 Min. mit einem UV-Belichtungsgerät belichtet. Nach Ablauf der Zeit 
entwickle ich die Platine mit Positiv-Entwickler bei 20°C 2-3 Min. Wenn 
sich kein Fotolack mehr von der Platine löst, warte ich noch 30 Sek. und 
spüle anschließend die Platine im Wasserbad ab. Danach gebe ich die 
Platine in die Ätzvorrichtung. Die Temperatur beträgt 50°C und wird 
unter Einblasen von Luft geätzt. Das Kupfer ist nach ca. 8-10 Minuten 
vollständig entfernt. Leider nicht an allen Stellen. Auch wenn ich die 
Platine 40-50 Minuten im Bad lasse, ändert sich an den fehlerhaften 
Stellen nichts mehr. Es tritt dann nur noch ein Unterätzen der Bahnen 
ein. Ich habe keine Ahnung, wo diese gelegentlichen Fehler herkommen. 
Die Stellen sind auch nicht reproduzierbar. Meist ist die Platine 
absolut in Ordnung. Kann das am Basismaterial liegen, oder mache ich 
einen Anfängerfehler? Bis vor geraumer Zeit verwendete ich noch 
EisenIII-Chlorid, scheidet aber nun für mich aus. Mein Ätzgerät kann das 
nicht ab.

Vielen Dank an alle, die den Beitrag gelesen haben

Gruß LotharK

[michael_ (Gast)]

Luftblasen beim Entwickeln.
Platine mäßig bewegen.

[Lothar K. (lothark)]

Danke für die Antwort, aber das kann ich ausschließen.

[Johannes S. (Gast)]

Am Rand könnte es Kleberreste von der Schutzfolie sein, die wird umso 
schmieriger je älter die Platinen sind. Mit Waschbenzin bekommt man die 
Reste weg ohne die Fotoschicht zu zerstören.
Dann kann so etwas noch passieren wenn die Folie nicht absolut plan 
aufliegt, wenn da etwas Luft zwischen Folie und Platine ist kann 
Streulicht so einen Ärger machen.
Du hast ja schon lange entwickelt, ich wische zusätzlich immer noch mit 
Küchenpapier ab um den Fotolack wirklich komplett runterzukriegen.

[Lothar K. (lothark)]

Hi,

danke für die Antwort. Die Platten sind bei mir nur wenige Tage alt. Was 
mich an der Theorie stört ist, dass der Ätzvorgang ja anfangs 
gleichmäßig vonstatten geht. Erst am Ende werden diese verschiedenen 
Stellen nicht fertig geätzt.
Wenn Kleber auf der Platine wäre, würde dieser Effekt anfangs schon 
sichtbar sein, da sich der Kleber ja ähnlich wie ein Lack verhielte. Ich 
denke aber, ich bin gerade darauf gekommen. Ich denke, die 
Belichtungszeit ist einfach zu kurz. Die UV-Strahlung hat die letzte 
untere Schicht noch nicht vollständig belichtet. Ich werde das gleich 
mal morgen mit einigen Belichtungsreihen testen.

Danke für Deinen Ansatz.

Gruß Lothar

[Michael B. (laberkopp)]

Lothar K. schrieb:
> Folgende Herangehensweise praktiziere ich.

Bla Bla, jeder macht das so.

WELCHER Drucker, WELCHE Tinte (falls Tinte), WELCHE Folie, wie viel 
abgedunkelter sind schwarze Stellen gegenüber transparenten (kann man 
z.B. mit Photodiode und dem Strom bei gleicher Belichtung messen).

WELCHES UV-Belichtungsgerät (welche integriere UV Dosis), WELCHEN 
Entwickler in WELCHER Konzentration

Lothar K. schrieb:
> Wenn sich kein Fotolack mehr von der Platine löst,

Fehler. Immer gleich entwickeln, sonst weisst du NIE, welche 
Belichtungszeit stimmen würde.

Lothar K. schrieb:
> Meist ist die Platine absolut in Ordnung

Aha. Klingt nach mangelnder Entwicklung an den Stellen so daß der 
Entwickler die Photoschicht die nicht durchbelichtet wurde nicht ganz 
auflösen konnte. Die mangelnde Belichtung kann z.B. durch Spiegelung zu 
Stande kommen, wenn also die Folie nicht plan aufliegt. Länger belichten 
könnte natürlich zu Ablösungen in eigentlich abgedeckten Stellenm 
führen.


Was ergab denn deine Belichtungsreihe als minimale und maximale 
Belichtungszeit bei immer gleicher Entwicklung dann beim realen Ätztest 
?

[Gerhard H. (ghf)]

Man könnte natürlich spekulieren, dass ungleichmäßig belichtet
wurde, weil es gerade unten links so deutlich auftritt.

Ich habe das aber auch schon gesehen und habe den Eindruck, dass
es was mit verbrauchter Ätzlösung zu tun hat. Da scheint etwas
auszukristallisieren das weiteres Ätzen verhindert.

Reines Bauchgefühl, ich habe dass nicht systematisch untersucht.
Ich kann mich aber nicht erinnern, dass das mit frischer
Amonium/Natriumpersulfatlösung jemals vorgekommen ist.

Es kann evtl. auch zu hohe Konzentration durch Wasserverdunstung
sein. Ich lasse die Brühe immer in ihrer Schale aus temperaturfestem
Glas, wenn auch beim Lagern der Deckel draufliegt. "Weniger" wird
es dennoch im Laufe der Zeit.

Die Schale habe ich im Kaufhaus ausgesucht, so dass eine Europakarte
nur an den 4 Ecken aufliegt und ansonsten 5mm über dem Boden schwebt.
Das verhindert, dass die Unterseite aufliegt und der Photolack verkratzt
wird.

Danke für den Tip mit dem Waschbenzin!

Gruß,
Gerhard

[Einhart P. (einhart)]

Gerhard H. schrieb:
> Es kann evtl. auch zu hohe Konzentration durch Wasserverdunstung
> sein.

Gerhard, du nimmst mir das Wort aus dem Mund. Genau den Befund wie bei 
TO hatte ich bei zu hoher Ätzmittelkonzentration.

[michael_ (Gast)]

Lothar K. schrieb:
> Was
> mich an der Theorie stört ist, dass der Ätzvorgang ja anfangs
> gleichmäßig vonstatten geht. Erst am Ende werden diese verschiedenen
> Stellen nicht fertig geätzt.

Das muß man schon beim ersten Anätzen sehen.
Nimm mal eine Lupe.
Auch mit einer Lupe den Film begutachten.

Lothar K. schrieb:
> Die Leiterplatte wird nun
> 2,5 Min. mit einem UV-Belichtungsgerät belichtet.

Ist nicht gerade üppig. Was für eines?

[Gerhard H. (ghf)]

Völlig sinnlos. Man sieht NICHTS.
Und so sauber wie die Kanten sind, ist die Platine auch
korrekt belichtet.
Das tritt auch durchaus mal auf, wenn ich einen Offsetfilm
aus der Druckerei verwende. Das Schwarz ist ein Schwarz
und das Durchsichtig ist dann ein Durchsichtig. Da passiert
auch nix, wenn man 10 Minuten belichtet. (Die Druckerei
will .pdf oder Postscript. Kostet typ. < €10 für DIN-A4-
Übergröße.)
Und ich schaue mir das Resultat der entwickelten Platine
durchaus unter dem Stereo-Mikroskop an.

Gruß, Gerhard

[Teo D. (teoderix)]

Gerhard H. schrieb:
> Ich habe das aber auch schon gesehen und habe den Eindruck, dass
> es was mit verbrauchter Ätzlösung zu tun hat. Da scheint etwas
> auszukristallisieren das weiteres Ätzen verhindert.

Das Kupfer ist ja eindeutig angeätzt. Also entweder lief da der 
Prozess langsamer ab, was aber durch das nachätzten beseitigt werden 
sollte, oder es hat sich erst wären des Vorganges etwas gebildet, was 
weiteres ätzen verhindert....

Ein Grund warum ich auf Fe3Cl umgestiegen bin.

[michael_ (Gast)]

Gerhard H. schrieb:
> Völlig sinnlos. Man sieht NICHTS.

Klar, man sieht nichts auf der Folie, nicht nach dem Entwickeln, nicht 
beim Ätzen.
Und wie aus dem Himmel sind dann Krümel drauf.
Da muß man schon blind sein.

> Und so sauber wie die Kanten sind, ist die Platine auch
> korrekt belichtet.

Soo sauber sind die Kanten nicht.

[Teo D. (teoderix)]

michael_ schrieb:
> Soo sauber sind die Kanten nicht.

Die Platine ist voll mit Sprenkeln....

Spül das mal 10-20 Minuten mit warmen Wasser und verdünne deine 
Ätzlösung und schau oh sich wieder was tut.

[michael_ (Gast)]

Auch im Ätzbad kann es Luftblasen geben, trotz Sprudler.

Ach beim Fe3Cl kann es Blasen geben.

Auf alle Fälle kann man es rechtzeitig erkennen, wenn man die Augen auf 
macht.

Natürlich kann die Folie nicht richtig aufgelegen haben, weil die 
Platine krumm ist oder Grat am Rande hat.

[Christian M. (Gast)]

Michael B. schrieb:
> Was ergab denn deine Belichtungsreihe

Die hat er doch nicht gemacht! Sonst würde er ja immer gleich lange 
entwickeln!

@TO: Mach die Belichtungsreihe!

Gruss Chregu

[dalotel (Gast)]

Das Problem kenne ich zu gut.
Diese Stellen sind nicht 100% entwickelt, da bleibt eine hauchdünne 
Schicht Fotolack übrig. Man sieht das wenn man schräg auf die Platine 
schaut, diese Stellen glänzen etwas. Mußt du länger 
belichten/entwickeln.

Markus

[Gerhard H. (ghf)]

Definitiv nicht. Es kann auch mit perfekt entwickelten Platinen 
passieren. Unter dem Stereomikroskop kann ich wirklich jeden Rest sehen 
und im Streiflicht sogar, wie dick der Lack auf den Leiterbahnen ist.

Mit Offset-Film sind die Bungard-Platinen jederzeit für 4 mil design 
rules geeignet. Das ist völlig reproduzierbar.
Das Bildbeispiel ist von einem Kyocera-Buntlaser auf leicht mattierter 
Zweckform-Folie.

Und den Farbunterschied zwischen Lack und Kupfer sieht ja wohl jeder, 
sogar aus der Entfernung.

[Lothar K. (lothark)]

Hallo,

danke für Eure Antworten. Ich habe jetzt noch mal das Ätzbad neu 
angesetzt und 40 Sek. länger belichtet. Das Ergebnis ist nun perfekt 
(für mich). Die ganzen Sprenkler und die anderen Fehler sind weg. Die 
Genauigkeit (Scharfkantigkeit) der Platine reicht übrigens für mich im 
Hobbybereich völlig aus.

Gruß LotharK

[Cerberus (Gast)]

Bei Bungard wird Basismaterial für gewöhnlich in großen Tafeln
verarbeitet. Am Rand der Tafel ist dann die Beschichtung durch die
Oberflächenspannung gewölbt etwas dicker, selbst wenn es später
getrocknet ist. Eine dickere Schicht müsste dann länger belichtet
werden, aber dann könnten feine Motive in der Mitte überbelichtet
werden, was auch wieder schadet.
Also nimmt man Basismaterial, das etwas größer als die spätere 
Leiterplattenkontur ist und schneidet nach dem Ätzen den Überstand
an der Kontur weg, Problem gelöst. 10-20mm Verschnitt sollte man
schon berücksichtigen.

[Gerhard H. (ghf)]

Das wird schon von Bungard gemacht. Ich habe noch nie eine
Platine mit Rand von denen bekommen.

Einer meiner Bekannten hat auch schon Rogers 4003 dort
beschichten lassen und selber beigestellt. Da waren die
Ränder dann auch schon ab. Die haben schon vorher gesagt,
dass man oversize anliefern muss.

[Christian M. (Gast)]

Lothar K. schrieb:
> Ich habe jetzt noch mal das Ätzbad neu angesetzt und 40 Sek. länger
> belichtet.

Und warum ums verrecken keine Belichtungsreihe? Schön für Dich wenn es 
jetzt geht, aber das ist stochern im Nebel.

Gruss Chregu

[Crazy Harry (crazy_h)]

Ich hab das kleine Belichtungsgerät von Isel, belicht auch Bungard 5 
Minuten und ätze in NaPS bei 50°C ca. 8 Min. Entwickeln <1 Minute bei 
35°C (handwarm).
Filme drucken hab ich aufgegeben, ich laß die bei Bauriedl herstellen.

[Forist (Gast)]

Gerhard H. schrieb:
> etching.png
> 1,41 MB

Was ist an dem beim Upload von Bildern gezeigten Hinweis bezgl. der 
Bildformate so schwer zu verstehen. Was meinst du, wofür der 
Kompressionsalgorithmus beim JPEG-Format optimiert wurde?

Sollte das alles umsonst gewesen sein?

Siehst du den Unterschied?

[herbert (Gast)]

Ich meine ,die Platine ist ungleichmäßig belichtet worden. In der Regel 
ist das ein Problem von Diodenbelichtern oder Tussiöfen. Seltener ein 
verbrauchter Entwickler.

[Gerhard H. (ghf)]

Du solltest mal den Blutdruck messen.

Der Unterschied zwischen

  "Bitte das JPG-Format nur für Fotos"  und
  "Bitte nur das JPG-Format für Fotos"

ist dir aber schon klar?

Und dass shutter einen Screen shot abliefert, für den explizit .png
gefordert ist?

Und dass shutter extra benutzt wurde, weil die
Originaldatei 25 MB groß ist?

Und dass bei .png nach 18 Jahren seit .jpg der ein oder andere
Fortschritt gemacht wurde, weswegen es grundsätzlich vorzuziehen ist?

Klar kann man das immer NOCH kleiner skalieren. Skurril, wenn
gleichzeitig vorgeschlagen wird, dass man die Fehler nur mit der
Lupe sieht.

Ich habe letzte Woche ein altes US Robotics Modem im Wertstoffhof
abgeliefert. Wenn ich gewusst hätte, dass es noch Leute gibt, für die
das ein Upgrade ist!

Insgesamt ist dein Posting grundfalsch, aber dafür off-topic.
Zur Sache selbst hast du nix beigetragen.

[Forist (Gast)]

Gerhard H. schrieb:
> Der Unterschied zwischen
>
>   "Bitte das JPG-Format nur für Fotos"  und
>   "Bitte nur das JPG-Format für Fotos"
>
> ist dir aber schon klar?

Es geht nicht um die Formulierung, sondern um das inhaltliche 
Verständnis.

Im verlinkten Artikel ist für jeden auch erklärt, warum
"Fotos sollten im JPG-Format abgespeichert werden." und
"Technische Zeichnungen: SVG oder PNG"

[michael_ (Gast)]

Lothar K. schrieb:
> Hallo,
>
> danke für Eure Antworten. Ich habe jetzt noch mal das Ätzbad neu
> angesetzt und 40 Sek. länger belichtet. Das Ergebnis ist nun perfekt
> (für mich). Die ganzen Sprenkler und die anderen Fehler sind weg.

Warum gerade 40sek?
Da sieht man nichts.
Wenn schon verdoppeln.
Lass dir mal das vom Uropa auf seiner alten analogen Kamera erklären.
Oder vom Urenkel auf seiner Digitalknipse. Nur ist es dort 
komplizierter.

>Die
> Genauigkeit (Scharfkantigkeit) der Platine reicht übrigens für mich im
> Hobbybereich völlig aus.

Die Kanten sehen für mich angeätzt aus. Auch nebeneinanderliegende 
rechteckige Pin sind ungleichmäßig. Überall Franzen.
Wenn ich gehässig bin, sage ich, liegt die bedruckte Seite der Folie 
nicht auf dem Kupfer auf.

[Agathe Bauer!!! (Gast)]

Lothar K. schrieb:
> Ich habe jetzt noch mal das Ätzbad neu
> angesetzt und 40 Sek. länger belichtet. Das Ergebnis ist nun perfekt

Klasse, sehr durchdacht...beim nächsten Mal stocherst du also wieder im 
Dunklen.

[Lothar K. (lothark)]

Hallo

@Michael_

Wenn ich Deine unkonstruktiven Beiträge lese, seh ich nur ein 
gefährliches Halbwissen. 40 Sek sind ca. 25% mehr. Die Belichtungszeit 
verdoppeln, bei einer fast ausentwickelten Fotoschicht ist schlicht 
Quatsch. Noch zumal du feststellst, dass die Kanten angeätzt sind.

Die Platte, welche du siehst und mindestens verdoppeln kannst, sieht auf 
dem Bild so aus wie leicht angeätzt - sieht aber nur so aus und ist es 
nicht. Zeige doch mal von Dir eine Platte in Vergrößerung, oder kannst 
du das nicht?
Ich würde mich über ein Bild ehrlich freuen.

Lasse bitte die Fotografie aus dem Spiel. Dort hast Du gerade deine 
Blindheit bewiesen. Was ändert sich an der Physik wenn Du digital oder 
analog  fotografierst? Die Einflüsse Blende, Öffnungszeit und 
Film-Empfindlichkeit, oder digital ISO, sind im Zusammenspiel seit jeher 
das ausschlaggebende Kriterium für das Gelingen eines Bildes. Sicher 
bist du aber einer der Digitalkamertaknipser die das Ding auf AUTOMATIK 
stellen und dann die Standard-0815-Bilder gerade so schaffen.
Sicher haben wir eins gemeinsam. Wir müssen beide nicht arbeiten. Ich 
nicht mehr und du noch nicht.

In dem Forum gab es 3-4 wirklich konstruktive Antworten, mit deren Hilfe 
ich meinen Fehler erkennen konnte. Diese waren, im Gegensatz der 
restlichen sachlich.

@Agathe Hast Du Deinen Senf dazugegeben, nur weil du auch bisse 
rummotzen wolltest?
Wieso sollte ich im Dunklen stochern, wenn ich jetzt mit der neuen Zeit 
zum perfekten Ergebnis gekommen bin.


Bitte verschont mich jetzt mit der zu erwartenden Flut von 
Beschimpfungen.

Nur mal so am Rande: Ich erstelle Leiterplatten im Hobbybereich seit 
1975. Die letzten 20 Jahre mit absolut zufriedenstellenden Ergebnissen. 
Ich hatte mich an das Forum gewandt, weil ich den Fehler allein nicht so 
leicht lokalisieren konnte. Der Fehler ist sicher einem vor sich hin 
alternden, 20 Jahre alten UV-Eigenbau-Belichtungsgerätes geschuldet. Ich 
denke aber, die letzten paar Jahre halten die Röhren noch durch.

Gruß Lothar und Dank allen, die sich des Themas angenommen haben.

Die beste Antwort kam von Dalotel. Diese war die richtige. Sachlich und 
präziese. Danke Markus

[Andreas B. (bitverdreher)]

Lothar K. schrieb:
> Wieso sollte ich im Dunklen stochern, wenn ich jetzt mit der neuen Zeit
> zum perfekten Ergebnis gekommen bin.

Ohne jetzt auch noch rumzumeckern, aber ohne Belichtungsreihe ist das 
ein Glücksspiel. Spätestens beim nächsten Problem fängst Du mit der 
Raterei wieder an.

Du hast folgende Prozeßparameter:
Platinenmaterial / Alter
Entwicklungslösung  Alter  Konzentration / Temperatur
Atzlösung  Alter  Konzentration / Temperatur
Belichtungsstärke (Alter der Lampe/Entfernung ect.)/ Belichtungszeit

Die Belichtungszeit ist somit das einfachste was man reproduzieren kann. 
Somit ist eine Belichtungsreihe das beste um den Prozeß zu optimieren. 
Es wurde schon mehrmals erwähnt und Du kannst das wirklich glauben.

[herbert (Gast)]

Das wichtigste ist eine gleichmäßige Ausleuchtung.Hat man die nicht, 
dann gibt es auf der Platine etliche Belichtungszustände. Mal über mal 
unterbelichtet oder was dazwischen An welcher Stellschraube soll man 
dann drehen?
Ich hoffe, der Ausdruck ist ok und liegt mit der Toner Seite auf der 
Platine.
Ebenso muss auch der Andruck stimmen weil selten eine Platine Plan ist.
Verbrauchte UV Röhren gehören ersetzt.

[michael_ (Gast)]

Lothar K. schrieb:
> Hallo
>
> @Michael_
>
> Wenn ich Deine unkonstruktiven Beiträge lese, seh ich nur ein
> gefährliches Halbwissen. 40 Sek sind ca. 25% mehr. Die Belichtungszeit
> verdoppeln, bei einer fast ausentwickelten Fotoschicht ist schlicht
> Quatsch.

https://de.wikipedia.org/wiki/Belichtung_%28Fotografie%29

Hier die einfachste Erklärung.
Schau dir das mal an unter "Zeit". Die Reihe kannst du verlängern in den 
Sekundenbereich.

Lothar K. schrieb:
> Lasse bitte die Fotografie aus dem Spiel. Dort hast Du gerade deine
> Blindheit bewiesen.

Wenn du wüßtest! Aber ich muß mich vor dir nicht offenbaren.

> Was ändert sich an der Physik wenn Du digital oder
> analog  fotografierst? Die Einflüsse Blende, Öffnungszeit und
> Film-Empfindlichkeit, oder digital ISO,

ISO gibt es nicht nur bei digital!

> Sicher
> bist du aber einer der Digitalkamertaknipser die das Ding auf AUTOMATIK
> stellen und dann die Standard-0815-Bilder gerade so schaffen.

Klar, für Katze, Haus, Oma oder Wald mach ich mir da keinen Kopf mehr.

> Sicher haben wir eins gemeinsam. Wir müssen beide nicht arbeiten. Ich
> nicht mehr und du noch nicht.

Wenn du 1975 deine ersten Platinen gemalt hast, haben wir nichts 
gemeinsam.
Ich glaube, die Platinen für meinen ersten NF-Verstärker habe ich eher 
gemalt und geätzt. War noch alles Germanium.

StillerLeser schrieb im Beitrag #5598142:
> Übrigens - ich bin auch davon überzeugt, Ihr 3 seid ein und die selbe
> Person.

Hurra! Jetzt sind wir schon drei.
Hoffentlich sind bald die Ferien vorbei.