Forum: Platinen PCB per Direktbelichtung in unter 5 minuten Herstellen


von Flip B. (frickelfreak)


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Früher hab ich meine PCB noch per tonertransfer geätzt, später dann mit 
Folienresist belichtet. Beides liegt nun 5-10 Jahre zurück, in denen ich 
einfach alles in china bestellt habe. Vor allem da ich dort 
doppelseitige platinen bekomme.

Vor gut 2 Monaten ließ ich mir einen Resin-3D-Drucker liefern (elegoo 
Mars),
der nichts anderes tut, als lichtempfindliches Monomer über ein display 
mit rund 550dpi auflösung mit uv ~400nm zu belichten.

Dann kam mir die Idee, mal eine Platine damit zu belichten und google 
spuckte mir dieses video dazu aus: 
https://www.youtube.com/watch?v=-Qeq7ZgUOuE

Heute habe ich das ganze mal versucht. Der steinigste weg war für mich 
das wandeln der daten in das für den drucker verständliche format. In 
Kicad als svg plotten, dann in inkscape zur vereinfachung trace, dann 
wieder als svg in freecad importieren, sketchen lassen, dann extrudieren 
und per ChiTuBox slicen. Hier kann auch die Belichtungszeit eingestellt 
werden.

Zuerst versuchte ich zwischen einer folie und der leiterplatte einfaches 
3d-druck-resin selektiv aushärten zu lassen. Durch ungleiche 
schichtstärken, streuung an der platine, kommt es zu unschärfen und das 
zeug haftet schlecht und saut überall unnötig rum.

Die Platine habe ich gesäubert, 20s mit heißluft erhitzt, altes 
tentinglaminat zugeschnitten und mit den fingern draufgerieben, dann mit 
etwas schaumstoff auf das display des druckers fixiert. Nach 2 
fehlversuchen konnte ich die sinnvolle belichtungszeit auf ca. 45s 
eingrenzen

Danach ca. 10s in dünn angemachtem NaOH entwickeln, ohne abwaschen ins 
vorgewärmte Kupferchlorid und ca. 60s schwenken, danach kurz in starkem 
NaOH strippen,abwaschen und freuen.

Die prozessparameter sind noch nicht perfekt und das ergebnis nicht 100% 
scharf, jedoch habe ich noch nichts optimiert. Aber im 3. versuch hielt 
ich in weniger als 5 minuten eine fertige einseitige platine in der 
hand!

Mich reizt es jetzt besonders, das platinenselbstätzen wieder anzugehen 
und mit Technik aus 2019 folgendermaßen zu automatisieren: Zuschneiden 
und CNC-Bohren,dabei 2 registrierbohrungen außerhalb des aktiven 
bereichs setzen.
  eventuell auch nach diesem Vorbild durchkontaktieren 
https://www.youtube.com/watch?v=Z228xymQYho

Beidseitig laminieren, mittels der registrierbohrungen auf den 
direktbelicht-drucker spannen, vorderseite belichten, drehen, rückseite 
belichten, entwickeln, ätzen, freuen.

Registrierbohrungen, digitale belichtungszeitsteuerung, halterung mit 
definiertem andruck nimmt einige variablen heraus sodass der prozess 
recht kontrollierbar wird. Die verbleibende handarbeit ist das 
entwickeln und ätzen.

Die maschinen kosten zurzeit etwa 300€, zum bohren (nicht 
konturenfräsen) reicht erfahrungsgemäß ein einfacher fdm-drucker mit 
bohraufsatz, der kommt auch direkt mit gcode zurecht.

Gibt es heute noch bedarf an besonders schnellem prototyping? Wenn ich 
mir die mühe gebe, das verfahren weiterzuentwickeln, wäre ein tool zum 
direkten export der fertigungsdateien aus Kicad/gerber in eine Bohrdatei 
und eine Belichtungsdatei nützlich?

von Teo D. (teoderix)


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Flip B. schrieb:
> Gibt es heute noch bedarf an besonders schnellem prototyping? Wenn ich
> mir die mühe gebe, das verfahren weiterzuentwickeln, wäre ein tool zum
> direkten export der fertigungsdateien aus Kicad/gerber in eine Bohrdatei
> und eine Belichtungsdatei nützlich?

Ich denke das müssen so an die 10J oder mehr sein, die du da zu spät 
kommst. Kein Profi arbeitet noch mit Druckvorlagen....

von Hugo H. (hugohurtig1)


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Teo D. schrieb:
> Kein Profi arbeitet noch mit Druckvorlagen

Ist das Forum nur für "Profis" ?

Zeig mal bitte, was da herauskommt:

http://dorkbotpdx.org/blog/laen/adventures_in_etching_the_test_pattern

: Bearbeitet durch User
von Flip B. (frickelfreak)


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Hugo H. schrieb:
> Zeig mal bitte, was da herauskommt:

von Hugo H. (hugohurtig1)


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Flip B. schrieb:
> Hugo H. schrieb:
>> Zeig mal bitte, was da herauskommt:

Ich suche ... sorry ...

von Hugo H. (hugohurtig1)


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Hugo H. schrieb:
> Ich suche ... sorry ...

Gibt es wohl nicht mehr :-( - war eine schöne Referenz.

Ich habe es als PDF noch gefunden ... :-)

: Bearbeitet durch User
von Hp M. (nachtmix)


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Hugo H. schrieb:
> Gibt es wohl nicht mehr :-( - war eine schöne Referenz.


War wohl nur eine vorübergehende Ladehemmung.
Die Seite funktioniert wieder.

von Bernd M. (bernte_one)


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der ganze prozes ist schon nett, aber die ganze mühe würde ich mir 
garnicht mehr machen

so eilig ist es bei mir mittlerweile nicht mehr ich kann in der regel 
bequem 10 Tage auf platinen von jlc warten

und wenn mich trotzdem spontan am samtag eine idee  pakt reicht auch 
tonertransfer oder isolierlasern

schon das ganze kalibrieren des 3d druckers und rumexportiren der 
dateiformate - einfach nur bäh-  ja ich bin faul geworden

vor allem weil ich gute Platinen zum Preis von einem Berliner Döner 
erhalte

von Sebastian R. (sebastian_r569)


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Ich habe mal versucht, mit einem DLP-Projektor direkt eine Platine zu 
belichten. Mein BenQ MP620 hat eine Optik, mit der ich das Bild auf der 
Größe einer Postkarte in ~50cm Abstand scharf bekomme.

Der Test verlief sehr gut, das Ergebnis war brauchbar. Tiefere Tests mit 
feinen Strukturen und wie weit das geht, habe ich leider nicht gemacht.

von Thomas H. (Firma: SuE) (tomy)


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Schön, Flip...das Du das mal ausprobierst!

Kannst Du noch einen Schritt weiter gehen:
Wenn wir unsere PCBs gravieren oder selbst belichten ist da oft kein
Lötstopp drauf. Das Lötzinn fließt schnell weg.
(Klar kann man Lötsstop-Folien auch UV-belichten)
Wie ich gelesen habe soll es Hochtemperatur-Resin (200°C) geben.

Kannst Du bitte mal zum Test ne hauchdünne normale Resin-Maske 
auftragen?

Jetzt zu meinen Fragen:
1. Wie genau wird das?
2. Wie gut lassen sich die gesäuberten Lötflächen löten?
3. Wie gut haftet die?
4. Wie hält die beim Handlöten von SMDs?

Mit hellem Plastik könnte man schön die Verfärbung sehen.
Bei dunklem Resin sollte das kein Thema mehr sein.

5. Wenn man die Platte auf ca. 70°C vorheizt geht auch der Lötprozess 
schneller ohne dass, das Plasik verbrennt, denke ich?

Ja, und zum Schluss kommt noch ein Stencil aus dem Resin-Drucker raus ;)

6. Drucke ich das auf ne Folie, die ich später leicht abziehen kann?
7. Wie gut sind die von der Qualität für Prototypen?

Fragen über Fragen.
Besten Dank Flip.
Tomy

: Bearbeitet durch User
von conquistador (Gast)


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Deutlich besser als das Fräsen rumgegurke. Lötstop wäre wirklich 
interessant, vielleicht geht das gleich mit diesem resin?

von Flip B. (frickelfreak)


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Lötstopplack wird ja industriell auch beschichtet, den bewährten 
lötfesten uv-lack in grün bekommt man problemlos in kleinmengen zu 
kaufen. Den zu belichten ist sicher kein problem, gleichmäßig auftragen 
wird interessant. Ich habe auch noch UV-Lötstoplaminat, das ist 
vielleicht einfacher aufzutragen. Ich habe das noch nicht gemacht da 
klar ist, dass es funktioniert. Klassisches UV-Resin würde ich nicht 
verwenden, ist weder kratzfest noch hitzefest.

Spencils würde ich tendentiell eher aus folie auslasern. Klar, wäre 
schön wenn alles aus einer maschine kommt, aber gleichmäßig dünne folie 
drucken wird interessant. ich werde aber mal versuchen, einen stencil zu 
drucken.

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