Forum: Platinen 0.1 mil werden überbelichtet, wenn sie nicht von Kupfer umgeben sind


von Christoph K. (christophkind)


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Hallo zusammen,

ich habe folgendes Phänomen heute bei ätzen belichten/ätzen gehabt.
Wie ihr im Bild seht, sehen die 0.1 mil Bahnen, die zwischen den 
Masseflächen liegen absolut super aus.

Nur die 6 Bahnen, die so nah aneinander waren, dass keine Massefläche 
mehr zwischenpasste, sind ausgefranzt. Warum ist das so?

Der Toner der Belichtungsvorlage ist übrigens überall gleich gut drauf.


Gruß
Christoph

von Ernst O. (ernstj)


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Naja, da sind ja noch einige weitere Problemchen zu sehen, die 
angeätzten dunklen Stellen auf der Massefläche hier und da und die 
Leiiterbahnen oben links auf dem Bild bei den Lötaugen.

Folien wellen sich manchmal, dann kann Licht sich darunter "mogeln"

Es ist wichtig, die bedruckte Seite der Vorlage auf die Kupferseite zu 
bekommen, sonst wirkt die Folie selbst als Abstandhalter zwischen Kupfer 
und Toner. Abhilfe: Layout seitenverkehrt auf Folie ausdrucken.

von Skeptiker (Gast)


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> Wie ihr im Bild seht, sehen die 0.1 mil Bahnen, die zwischen den
> Masseflächen liegen absolut super aus.

Nie und nimmer sind das "0.1 mil" Bahnen. Das würde dir auch kein 
Drucker mehr drucken.

von Christoph K. (christophkind)


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Die Folie habe ich bereits mit Druckseite zur Platine gelegt.

Sorry, ich meine natürlich 10 mil.

Habt ihr nen Tipp, wie ich es besser hinbekomme?

von Michael R. (elektr-hobbyist)


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Hi Christoph,

benutzt Du Tonerverdichter?
Wenn nicht, versuch das mal.

L.G.

Micha

von Ernst O. (ernstj)


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Ist die Lampe ein Gerät zur Photohärtung von Nagellack? Die strahlen 
starkes Seitenlicht ab. Versuch mal UV Terrarienlampe mit ca. 40-60 cm 
Abstand. Damit gibt es kein Seitenlicht.

Und sei vorsichtig mit Licht nach dem Belichten: kleine Glühbirne ist 
OK. Volles Licht erst dann anmachen, wenn die Platine im Ätzbad ist.

Wenn die Hände oder Handschuhe mit Entwickler in Kontakt kommen, alles 
gut abspülen, die fertig entwickelte Platine nicht mit Entwicklerfingern 
antatschen.

Schon mal eine Belichtungsreihe gemacht? So dass die Belichtungszeit von 
Zone zu Zone jeweils verdoppelt wird.

von Christoph K. (christophkind)


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Belichtungsreihe hab ich gemacht.

Belichtet wird mit 100 UV-LEDs, die auf eine Europlatine gelötet sind 
und in einem Scanner verbaut sind. Sind sehr homogen in der 
Lichtausstrahlung.

Das mit dem Lichteinfluss nach der Belichtung hab ich noch nicht 
bedacht. Allerdings haben wir bei uns im Büro nur Leuchtstofflampen. 
Können die dem Photolack was anhaben?

Belichtungsreihe habe ich auch gemacht, damit habe ich die optimale 
Belichtungszeit von 100 Sekunden rausgefunden. Bei der Belichtungsreihe 
sah auch noch 10 mil ganz gut aus :-/

von Gerhard W. (gerhard_w)


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evtl. hilft´s etwas, den Abstand zwischen Platine und LEDs zu 
vergrößern. Die Maske wird dann nicht mehr so stark hinterleuchtet 
(Lichtstrahlen werden immer paralleler und treffen immer mehr senkrecht 
auf).

Untersuche auch mal den Ausdruck des Layouts. Sind die Leiterbahnen auf 
der Folie überall gleichmäßig?

von Teo D. (teoderix)


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Overheadfolie und Tonerverdichter ergibt bei mir auf der Vorlage 
unscharfe Ränder.
Ich benutze "Butterbrot-Papier", Tonerverdichter und Öl o. 
Transparentspray.
Die Belichtungszeiten verlängern sich dadurch bei mir kaum. Das nervige
und Fehlerträchtige "doppelt legen" ist auch nicht nötig.
Ne umgebaute Aquarium-Pumpe erleichtert die Sache auch.

ernst oellers schrieb:
> Ist die Lampe ein Gerät zur Photohärtung von Nagellack? Die strahlen
> starkes Seitenlicht ab.
Die Röhren passen auch nebeneinander auf eine Ebene, sind nur 2-3 Löcher 
zu bohren :)

von Reinhard Kern (Gast)


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Christoph Kind schrieb:
> Belichtet wird mit 100 UV-LEDs, die auf eine Europlatine gelötet sind
> und in einem Scanner verbaut sind. Sind sehr homogen in der
> Lichtausstrahlung.

Das ist wahrscheinlich das Problem.  Die Leiterbahnen sind 
"unterbelichtet", nicht im Sinn von zuwenig, sondern das Licht strahlt 
von der Seite unter den Film ein. Eine flächige Lichtquelle ist dafür 
"ideal" geeignet. Daher haben professionelle Geräte mit Röhren i.A. ein 
Kollimationsgitter, das nur halbwegs senkrecht einfallende Lichtstrahlen 
zulässt. Du kannst sowas besorgen oder testhalber einen Fussabstreifer 
probieren (den aus senkrechten Blechstreifen). Bei einer 
Punktlichtquelle wie der Sonne oder einer UV-Lampe besteht das Problem 
nicht.

Sogar meine Schreibtischlampe hat sowas, siehe Bild.

Gruss Reinhard

von Tobias (Gast)


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Ich verwende so eine Pferdelampe (wie z.B 
http://www.reptilienkosmos.de/terraristik-shop/Beleuchtung/UV-Flaechenstrahler/Arcadia-D3-Basking-Lamp-Terrarienlampe.html 
), 40-60cm über der Platine.
Kleinste Strukturen 200um (aber nur daher da Altium die 
Schablonenausgabe in PDF nicht ordentlich macht, ansonsten wären 100um 
auch drinnen).

Bei vielen LEDs könnte ich mir vorstellen das es eventuell qualitative 
Unterschiede gibt bei einigen LEDs.
Oder die Folie liegt nicht ordentlich auf.

Beim Ätzen kann es natürlich sein das die Flüssigkeit an diesen Stellen 
eventuell nicht gut vermengt wurde oder aber bei diesen Stellen auch 
bereits gesättigt ist.

Tonerverdichter hat bei mir noch nie geholfen.

von 0815 (Gast)


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Christoph Kind schrieb:
> Nur die 6 Bahnen, die so nah aneinander waren, dass keine Massefläche
> mehr zwischenpasste, sind ausgefranzt. Warum ist das so?

Mit der Lichtquelle hat das ziemlich sicher nichts zu tun. Dann müsste 
sich eher ein Muster analog zur Geometrie der LEDs finden.
Das Problem ist allem Anschein nach die nicht plan aufliegende Vorlage.
Oben links ist es z.B. auch ganz schlecht.

von Michael_ (Gast)


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Auf der rechten Seite ist doch alles gut. Dreh doch mal das Ganze.
Wenn es dann immer noch ist, dann ist es die Belichtung.

von ... (Gast)


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nutzt er irgendwas wie wasser, um die folie an die platine zu saugen?

von 0815 (Gast)


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Es ist ehrlich gesagt genau so stümperhaft wie es auch beim 
Tonertransfer Standard ist.
Wie kann man Fotoplatinen belichten wollen ohne einen Vakuumbelichter? 
Muss ja nicht mal ein prof. Gerät sein, sowas kann man sich für unter 5 
Euro selbst bauen.
Es ist übrigens ganz sicher die nicht richtig aufliegende Vorlage. Man 
betrachte mal die Lötaugen oben links...also falls er diesen Teil der 
Platine nicht absichtlich 3h länger geätzt hat, ist es die nicht 
aufliegende Vorlage.

von Michael_ (Gast)


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0815 schrieb:
> Wie kann man Fotoplatinen belichten wollen ohne einen Vakuumbelichter?

99% der Amateure hier tun das erfolgreich.

von Wolfgang (Gast)


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Christoph Kind schrieb:
> Allerdings haben wir bei uns im Büro nur Leuchtstofflampen.
> Können die dem Photolack was anhaben?

Wenn sie drauf leuchten - JA

von Lutz H. (luhe)


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Ich würde die Leiterbahnen an den Stellen etwas breiter 0,2 ? machen, 
ich denke, an diesen Stellen wurde besonders gut geätzt.

von Michael_ (Gast)


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Nein, wenn es nur 10 sec sind vom Abziehen der Folie bis zum Auflegen 
auf das Belichtungsgerät sind, passiert nichts.
Ich habe das explizit getestet.

von 0815 (Gast)


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Michael_ schrieb:
> 99% der Amateure hier tun das erfolgreich.

Das o.g. Ergebnis ist dann wohl das eine Prozent...;-)

Ohne Vakuumbelichter (genau das hat das da oben verursacht) ist es wie 
mit dem alten Bügeleisen...es soll Leute geben, die tatsächlich manchmal 
Erfolg damit haben. Heute war aber wohl ausnahmsweise nicht sein Tag.

von Michael_ (Gast)


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Ich hab schon 'zig Platinen gemacht ohne Vakuum-Belichter.
Was sagst du nu?
P.S.
Ich hab den großen von ISEL.

von Stephan (Gast)


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Das Vakuum kann man sich sparen. Wer es hat, der hat es etwas einfacher.
Wichtig ist nur das das Material in sich halbwegs plan ist, da die Folie 
ja drunter liegt. Gerade wer das Rohmaterial nur ritzt und bricht, 
sollte sich die Platine mal genauer anschauen. Das sind häufige 
Fehlerquellen.
Ich drücke dann immer für die 70 Sekunden oben auf den Scannerdeckel 
drauf. Das hilft die Folie dichter an die Platine zu bekommen.
Wasser als Haftvermittler scheidet ja bei Vorlagen vom Tintenpisser aus.

von Tobias (Gast)


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http://www.conrad.de/ce/de/product/530530/Belichtungsrahmen-L-x-B-220-mm-x-160-mm?ref=searchDetail

ich nehm das hier, gibts vielleicht auch irgendwo billiger.
Mache damit auch doppelseitige Platinen (entweder mit Markerbohrung oder 
die Schablone wird am Rand ausgerichtet).
Die Vias (Ringdurchmesser) sind 1.55mm / Bohrung idR 0.9-1mm damit es 
etwas Toleranz gibt.

von Markus H. (dasrotemopped)


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@Chris

bei Überätzung in selbstgemachten Platinen hilft ein Wabenmuster auf den 
Planes.

http://www.dasrotemopped.de/bilder/usb2rs232_komplett.jpg

Bei mir waren bei dünnen Leiterbahnen die Ergebnisse viel besser, wenn 
die Ätzlösung auf der gesammten Platine aktiv werden muss statt nur an 
den kritischen Stellen um den dünnen Leiterbahnen herum.

Gruß,

dasrotemopped

PS: wenn die Folie nicht perfekt lichtdicht ist hast du bei dünnen 
Leiterbahnen immer ein Problem ( sieht man an den großen Kupferflächen).

von 0815 (Gast)


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Markus Horbach schrieb:
> Bei mir waren bei dünnen Leiterbahnen die Ergebnisse viel besser, wenn
> die Ätzlösung auf der gesammten Platine aktiv werden muss statt nur an
> den kritischen Stellen um den dünnen Leiterbahnen herum.

Ist normal, deutet aber auf unzureichende Bewegung des Ätzbades hin. An 
Stellen, wo nur wenig abzutragen ist, bleibt die Ätzlösung frisch, die 
Strukturen sind schnell freigelegt, und werden danach eigentlich 
unsinnig weiter geätzt. An Stellen wo viel abzutragen ist, bildet sich 
eine verbrauchte Schicht der Ätzlösung, und der Prozess dauert viel 
länger. Was wiederum heißt, daß diese Stellen zuletzt freigelegt werden, 
und damit auch noch nicht unterätzt sind.

von Wunderer (Gast)


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Weiter oben wurde es schon geschrieben.

Dieses Ergebnis ist ganz typisch dafür, wenn das Basismaterial nicht 
plan aufliegt. Basismaterial ist nämlich alles andere als plan.

W.

von Stephan M. (stephanm)


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Lass Dich mal von den bisherigen Ergebnissen nicht entmutigen. Ich habe 
hier vor ~ 3 1/2 Jahren mal einen längeren Text geschrieben, was ich für 
Probleme hatte und wie ich sie gelöst habe. Wenn Du interesse hast, 
schau mal hier: Beitrag "Erfahrungsbericht: Doppelseitige Platinen, Lötstopp, Ausrüstung, Ergebnisse"

Im Bild siehst Du einen Ausschnitt aus einem Layout von mir. Das weiße 
Quadrat in der Bildmitte oben misst 1x1 mm². Die Leiterbahnen darunter 
sind 8 mil breit, zwischen den Leiterbahnen sind im CAD-Layout ca. 7 mil 
Platz. (Die Pins des ICs am unteren Bildrand haben einen Abstand von 0.5 
mm und die riesigen Vias kommen daher, dass ich die mit der 
Bungard-Nietenpresse mache, das braucht Platz.)

Im Endergebnis erhält man mit so einer Belichtungsvorlage schmalere 
Leiterbahnen als in der Vorlage bzw. im CAD-Programm. Da mein Belichter 
keine parallelen Lichtstrahlen erzeugt, ist die Breite der Leiterbahnen 
bereits in der Photoschicht geringer als im Layout. Später nagt dann die 
Säure die Leiterbahnen auch an der Seite an. Das zweite Bild zeigt den 
selben Ausschnitt der realen Platine, aufgenommen mit einer USB-Kamera.

Im Layout ist das Verhältnis von Leiterbahnbreite zur freigestellten 
Fläche dazwischen ca. 1 : 0.9, auf der realen Platine liegt sie bei 1 : 
1,2.

In den 90er Jahren hatte ich als Schüler eine UltiBoard-Lizenz, dort 
konnte man beim Ausdruck des Layouts ein "Oversizing" angeben. UltiBoard 
hatte dann einfach alle Kupferflächen um die angegebene Größe 
aufgeblasen. Im Layout konnte man dann z.B. 6 mil-Leiterbahnen ziehen, 
die im Ausdruck automatisch um 2 mil verbreitert wurden, um den oben 
genannten Effekten entgegenzuwirken. (Gibts das eigentlich auch für 
Eagle?)

Ich hab jetzt nicht nachgemessen, wie breit die im CAD-Layout auf 8 mil 
eingestellten Leiterbanhen in der Praxis sind, aber aus Erfahrung weiß 
ich, dass 8 mil zwar bei mir die Untergrenze ist, aber bei sorgfältigem 
Arbeiten relativ zuverlässig funktioniert.

Stephan

: Bearbeitet durch User
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