Ich zeige Ihnen meine Radierungen: Ätzen der Platine - Dummies

Wenn Sie das Resistmuster auf einem neuen Leiterplattenmaterial erstellen, wird Ihre Leiterplatte wirklich nur zu einem Drittel fertig. Für den nächsten Schritt müssen Sie diese Platine ätzen, um das unerwünschte Kupfer zu entfernen. Das verbleibende Kupfer bildet die gedruckte Schaltung, die Ihr Projekt zum Laufen bringt.

Sie verwenden ein Ätzmittel, um Ihr Board zu ätzen. Ätzmittel ist eine ätzende Chemikalie, die Kupfer auflöst. Es ist nicht wie eine Säure, die ein Monster in einem B-Film heraussaugt und alles auf seinem Weg auflöst; Das Ätzmittel verpufft das Kupfer beim Kontakt nicht. Der Ätzprozess dauert tatsächlich einige Minuten. Das Kupfer, das das Resistmuster nicht schützt, löst sich zuerst auf. Das Ätzmittel beendet seine Arbeit, wenn es das gesamte Kupfer in den freiliegenden, resistenten Bereichen beseitigt.

Erster Schritt: Das Board inspizieren

Denken Sie an Radierung als einen gnadenlosen Prozess. In den Schritten, die zu diesem Prozess führen, können Sie Ihre Arbeit bis zu einem gewissen Grad ändern oder wiederherstellen. Aber wenn Sie die Ätzphase erreichen, verpflichten Sie sich: Wenn Sie nach dem Ätzen einen Fehler in Ihrer Schaltung haben, müssen Sie wahrscheinlich die ganze Sache wegwerfen und neu beginnen.

Deshalb müssen Sie das Board wirklich auf Fehler im Layout, fehlende Spuren und Pads, Sprünge im Resistmuster und andere Gremlins überprüfen, die ein schlechtes Ergebnis ergeben, bevor Sie tatsächlich das Board ätzen:

• Wenn Sie das Resistmuster aus einer Grafik in einem Buch oder einer Zeitschrift erstellt haben, vergleichen Sie das Board mit dem gedruckten Layout. Folgen Sie den Spuren von Pad zu Pad und notieren Sie eventuelle Unstimmigkeiten. Wenn Sie welche finden, müssen Sie die Grafik erneut erstellen oder Probleme beheben, bevor Sie mit dem Ätzen beginnen.
• Wenn Sie das Resistmuster aus Ihrem eigenen Design oder mit der Direktätzmethode erstellt haben, überprüfen Sie Ihre Arbeit sorgfältig und vergleichen Sie sie mit einer schematischen oder Papierzeichnung. Stellen Sie sicher, dass die Pads und Spuren nicht zu nahe beieinander liegen. Zumindest sollten alle Pads und Spuren 1/32 Zoll voneinander entfernt sein, aber mehr ist hier immer besser.

Ein Board nach einem schäbigen Ätzvorgang zu reparieren - wenn Sie es überhaupt können - ist zeitaufwendig und frustrierend.

Das Board reinigen - bitte, bitte!

Nachdem Sie die Platte inspiziert haben, benetzen Sie einen Wattebausch mit Isopropylalkohol und reinigen Sie die freiliegenden Teile vorsichtig. Wenden Sie nicht viel Alkohol an, da einige Arten von Resist schmelzen oder sich verformen können, wenn Sie Alkohol ausgesetzt werden. Lassen Sie auch den Alkohol vollständig trocknen, bevor Sie die Platte in die Ätzflüssigkeit tauchen.

Verwenden Sie Isopropylalkohol mit einem minimalen Wassergehalt.Allzweck-Isopropylalkohol, den Sie in der Apotheke kaufen, kann einen Wassergehalt von 30 bis 40 Prozent haben. Je mehr Wasser mit dem Alkohol vermischt wird, desto größer ist die Wahrscheinlichkeit, dass das Wasser den Resist beschädigt. Suchen Sie nach so genanntem technischen Isopropylalkohol, der bei Chemikalienversorgern und Schullaboranten erhältlich ist.

Kvetching about etching

Ätzen kann gefährlich sein - nicht nur für Ihre Gesundheit, sondern auch für Ihre Garderobe. Die meisten Leiterplattenätzmittel, ob in flüssiger oder Pulverform, sind giftig und stark ätzend. Lassen Sie die Ätzchemikalie niemals mit Ihrer Haut oder Ihrer Kleidung in Berührung kommen. Wenn Sie Ätzmittel an Ihren Fingern oder Händen bekommen, waschen Sie es sofort ab.

Da das Ätzmittel Haut und Kleidung verschmutzt, vermeiden Sie beim Ätzen das Tragen Ihrer besten Partykleidung. Stattdessen tragen Sie einen Kittel, Ihre am wenigsten beliebte Hose und alte Schuhe. Tragen Sie auch einen Augenschutz, um zu verhindern, dass das Ätzmittel Ihre Peepers verletzt, wenn es auf Ihr Gesicht spritzt.

Tragen Sie Handschuhe, um Ihre Hände vor Verbrennungen und Flecken zu schützen. Wählen Sie Handschuhe, mit denen Sie fast so gut arbeiten können, als hätten Sie gar keine Handschuhe an. (Verwenden Sie also nicht diese alten Gartenhandschuhe für diese Art von Arbeit.) Einweg-Handschuhe aus Kunststoff oder Latex machen gute Arbeit.

Bei längerer Einwirkung von Ätzmitteldämpfen können Sie schwer verletzt werden. Achten Sie daher darauf, dass Sie Ihre Leiterplatten nur in einem gut belüfteten Bereich ätzen. Alle Ätzlösungen geben Dämpfe ab, die die Schleimhäute in Nase und Rachen erheblich schädigen können. Sie bemerken den Effekt nicht sofort. Sie können ein oder zwei Bretter gravieren und sich der Dämpfe nicht bewusst sein. Aber ein oder zwei Stunden später spürt man ein intensives Brennen in der Nase oder im Hals, das mehrere Tage andauern kann.

Bewahren Sie unbenutzte Ätzlösung in einer dunklen Plastikflasche für Fotochemikalien auf und bewahren Sie die Flasche an einem trockenen, dunklen und kühlen Ort auf. Beschriften Sie die Flasche eindeutig mit ihrem Inhalt und halten Sie sie von Kindern fern.

Mischen des Ätzmittels

Wenn der vorherige Abschnitt Sie nicht davon abschreckte, jemals Ätzmittel zu berühren, auch nicht mit einem zehn Fuß langen Stab, sehen Sie sich diesen Abschnitt für den verrückten wissenschaftlichen Teil des Verfahrens an - Mischen des Ätzmittels.

Sie finden Ätzmittel, egal ob Eisenchlorid oder Ammoniumpersulfat, in drei populären Formen:

• flüssig, nicht konzentriert
• flüssig, konzentriert
• Pulver (manchmal kommt es als halbglänzende Paste vor)

Flüssiges, unkonzentriertes Ätzmittel erhalten Sie bei Radio Shack und den meisten Elektronikgeschäften. Es kommt in einer gebrauchsfertigen Plastikflasche. Öffnen Sie einfach die Flasche, gießen Sie die Ätzlösung in ein Plastikfach (erinnern Sie sich, nie Metall), und Sie sind bereit zu gehen.

Sie können unkonzentriertes flüssiges Ätzmittel verwenden, um mehr als eine Platte zu erstellen, abhängig von der Größe der Platten. Die Ätzwirkung verringert sich, wenn Sie die Oberfläche der Platte vergrößern.

Zum Beispiel, wenn die Platte 4 x 6 Zoll misst, wobei eine Seite zu ätzen ist, hat die Platte 24 Quadratzoll kupferbeschichtet. Überprüfen Sie die Flasche auf die empfohlene Verwendung des Ätzmittels.Ihre spezielle Lösung kann in der Lage sein, bis zu 50 Quadratzoll Kupfer zu ätzen. Diese Schätzung setzt voraus, dass Sie den gesamten Inhalt der Flasche verwenden. Wenn Sie weniger Ätzmittel verwenden, reduzieren Sie auch die erwartete Deckungsmenge.

Die Größe und Anzahl der Bretter, die Sie herstellen, bestimmt, wie lange das Ätzmittel dauert, bevor es nicht mehr ätzen kann. Sie müssen schwächere Ätzmittel wegwerfen, nachdem Sie sie verwendet haben, um nur ein 2 x 3-Zoll-Board zu machen; Sie können stärkere Ätzmittel verwenden, um mehrere große Bretter herzustellen. Wenn Sie ein schwaches Ätzmittel verwenden, müssen Sie möglicherweise lange warten, bis die Ätzung abgeschlossen ist, und dieses schwache Ätzmittel kann zu Fehlstellen im Kupfermuster führen.

Hier einige Tipps, die Sie beim Mischen und Verwenden von Ätzmitteln für die Herstellung von Leiterplatten beachten sollten:

• Sie müssen konzentriertes flüssiges Ätzmittel verdünnen, bevor Sie es verwenden. Für beste Ergebnisse das Ätzmittel mit heißem Wasser verdünnen; diese Addition erhöht die Ätzwirkung. Typische Verdünnungsverhältnisse sind 2: 1, 3: 1 und 4: 1. Je höher das Verhältnis, desto länger dauert das Konzentrat. Die besten Ergebnisse erzielen Sie jedoch, wenn Sie die sparsame Verwendung des Konzentrats mit Ihrer Toleranz für längere Ätzzeiten ausgleichen. Je schwächer das Ätzmittel ist, desto länger dauert es, das überschüssige Kupfer zu entfernen.
• Sie müssen Pulver (oder Paste) vor der Verwendung mischen. Ein Paket von Pulverätzmittel bildet im Allgemeinen ein oder zwei Liter nichtkonzentriertes Ätzmittel. Sie können das Pulver mischen, um eine kleinere Menge Flüssigkeit herzustellen, und dann die Mischung verdünnen, wenn Sie bereit sind, es zu verwenden.

Jetzt juckt es dir, zu ätzen …

Nachdem du alle Vorbereitungen in den vorhergehenden Abschnitten durchgearbeitet hast, kannst du tatsächlich deine Leiterplatte ätzen.

Befolgen Sie diese Schritte, um die Platine zu ätzen:

1. Gießen Sie das Ätzmittel vorsichtig in die Kunststoffschale, um Verschüttungen und Spritzer zu vermeiden.

Gießen Sie genügend Ätzmittel, um einen Pool von mindestens 1/8-Zoll Dicke, vorzugsweise 1/4-Zoll Dicke, zu erzeugen.

2. Tauchen Sie das Brett in das Tablett und schaukeln Sie es hin und her.

3. Die Platte 10 bis 30 Minuten in der Suppe halten (je nach Art und Stärke des Ätzmittels) oder bis das Ätzmittel das überschüssige Kupfer entfernt hat. Halte das Tablett a-rockin - aber sanft!

4. Verwenden Sie die Kunststoff- oder Holzzange, um das Brett von Zeit zu Zeit aus dem Fach zu heben und den Fortschritt zu überprüfen.

Das Ätzmittel entfernt das Kupfer, ausgehend von den Kanten und Bereichen in der Nähe des Resists. Große, offene Kupferbereiche können hartnäckig sein und 2 bis 3 Mal so lange dauern, bis sie vollständig geätzt sind. Vielleicht möchten Sie jene Bereiche des Kupfers, die nicht so schnell auf das Ätzmittel reagieren, aufrühren. Seien Sie jedoch sicher, dass Sie nicht überrühren, weil Sie Kupfer unter dem Resist unterkitten können. Unterschneidung tritt auf, wenn das Ätzmittel unter dem Resist austritt und das Kupfer angreift, das Sie nicht entfernen möchten.