Deutscher Amateur-Radio-Club e.V
Ortsverband Husum M04
Leiterplatten oder Platinen stellen vielfach das Rückgrad ein elektronischen Schaltung dar. Eine  Platine oder gedruckte Schaltung; englisch printed circuit board, PCB) ist ein Träger für elektronische Bauteile. Sie dient elektronischen Bauteilen zur mechanischen Befestigung und elektrischen Verbindung der eingestzen Bauelemente. Nahezu jedes elektronische Gerät enthält eine oder mehrere Leiterplatten. Die Leiterbahnen werden zumeist aus einer dünnen Kupferschicht  geätzt. Die Bauelemente werden auf  der kupfertragenden Seite auf kleinen Flächen (Pads) oder in Lötaugen gelötet. So werden sie an diesen kleinen Kupferflächen  gleichzeitig mechanisch gehalten und elektrisch mit einander verbunden. Größere Bauteile können auch mit Schraubverbindungen,  Kabelbindern, oder Klebstoff oder  auf der Leiterplatte befestigt werden. Es gibt sehr viele verschiedene Arten von Leiterplatten, auch aus unterschiedlichen Materiealien, doch bleibt deren Herstellung meist der Industrie vorbehalten. Für den Hobbyelektroniker im heimischen Labor werden meist Leiterplatten aus Epoy (glasfaservertärktes Polyesterharz), weniger aus Pertinax (phenolhartpapier) und bei Hochfrequenzanwendungen im Gigaherzbereich Platinen aus Teflonmaterial benutzt. Die Leiterplattenarten reichen von einseitigen Leiterplatten über Multilayer bishin zu Sondertechniken. Letzere können beim Hobyelektroniker leider nicht hersgestellt werden können. Wir beschränken uns bei der Selbstherstellung auf einseitige oder auch auf zweiseitige Leiterplatten mit einschränkungen, da wir privat wohl kaum in der Lage sind sog. Chemische Durchkontaktierungen auszuführen.
Als erstes steht meistens der Entwurf des Layoutes an. Der Leiterplattenentwurf (Layout) erfolgt heute meist mit einer Software, die neben den Leiterplan-Daten auch den Schaltplan und oft Stücklisten sowie auch Daten zum  Bestückungsdruck enthält. Der Leiterplattenentwurf kann von den Leiterplatten-Layout-Programmen in einem Standardformat ausgegeben und abgespeichert werden. Wenn wir unser Layout an einen komerziellen Hersteller vergeben sollte in der Layoutdatei ein gängiges Format verwendet werden. Fast alle  Leiterplattenhersteller verarbeiten die Formate Gerber oder PDF. Dabei werden die Projektdaten der Leiterplatte aufgeteilt. Der erste Teil besteht aus Gerber-Daten für die Topographie der Leiterplatten. Hiermit werden z. B. der Leiterbahnverlauf und die Lokalisierung von PADs etc. dokumentiert. Der zweite Teil besteht aus den Bohrdaten z. B im Format Excellon- oder Sieb & Meyer. Die Leiterplattenentflechtung (ob manuell oder mit einem Autorouter) ist der Haupteil eines Entwurfes. Dazu kommen die  Angaben wie Kupferstärke und Massangaben. Am Ende steht die Übergabe der Daten an für die heimische Herstellung oder die Vergabe an einen Leiterplattenhersteller.
Dann muß aus den Daten zum Beispiel ein Film zur Belichtung, ein Drucksieb oder eine Lotpastenmaske hergestellt werden. Die Daten können auch zur Steuerung einer CNC Fräse dienen. Die Bohrdaten im Format der Excellon oder Sieb & Meyer-Daten dienen zur Steuerung einer NC-Bohrmaschine. Das höhrt sich alles sehr kompliziert an, es geht aber in den meisten Fällen bei kleinen Baugruppen und Schaltungen auch einfacher. Die sauberste Art der  Herstellung der Leiterbahnen erfolgt in der Regel fotolithografisch, indem eine dünne Schicht lichtempfindlichen Fotolacks auf die Oberfläche der noch vollständig metallisierten Platte aufgebracht wird. Nach der Belichtung des Fotolacks durch eine Maske mit dem gewünschten Platinenlayout sind je nach verwendetem Fotolack entweder die belichteten oder die unbelichteten Anteile des Lacks löslich in einer passenden Entwicklerlösung und werden entfernt. Bringt man die so behandelte Leiterplatte in eine geeignete Ätzlösung (z. B. in Wasser gelöstes Eisen(III)-chlorid oder Natriumpersulfat oder mit Salzsäure + Wasserstoffperoxid[ ), so wird nur der freigelegte Teil der metallisierten Oberfläche angegriffen; die vom Fotolack bedeckten Anteile bleiben erhalten, weil der Lack beständig gegen die Ätzlösung ist. Einzelne Leiterplatten oder Prototypen können auch durch Fräsen der Kupferschichten strukturiert werden sog." Isolationsfräsen“. Solche Platinen bestehen nicht aus Leiterbahnen, sondern aus Flächen, die von einer CNC-Fräse  voneinander durch Frässpuren getrennt sind.
Computerprogramme zum Herstellen der Layouts sind heute unwahrscheinlich mächtig und benötigen z.T. auch einige Einarbeitungszeit um brauchbare Ergebnisse zu erziehlen. Es gibt eine große Anzahl von Programmen wobei jedes seine Vor- und Nachteile hat. Das liegt aber auch sehr oft an der Sicht des Benutzers. Nur um einige Beispiele zu nennen, Eagle, Target, oder Sprint Layout stellen nur einige da. Hier rechts liegt ein Link auf dem der Anwender eine große Anzahl an Softwareprogrammen z. T kostenlos herunterladen kann. 
Ich persönlich bevorzuge die aktuelle Version von Sprint-Layout, aber das ist Geschmacksache jedes einzelnen. Es gibt Programme bei denen eine komplette Entflechtung vollautomatisch geschehen kann Inc.
Der Überprüfung der Verbindungen an Hand des Schaltbildes, aber ich selber mag lieber das Sprint - Programm. Selbst für einen Laien oder unerfahrenen Hobbyelektroniker sind bereits nach wenigen Minuten Einarbeitungszeit recht passable Ergebnisse erzielbar. Meine Leiterplatten fertige ich seit ca. 45 Jahren überwiegend selbst und ich habe in dieser Zeit wirklich fast alle gängigen Verfahren durchprobieren dürfen.
Die Herstellung auf Fotobasis mit Fotopositiv beschichteten Leiterplatten geben nach wie vor die besten Ergebnisse. Leider ist es nicht jedermann Sache mit Natriumhydroxid UV-Licht und entsprechenden Ätzmitteln um zu gehen. Auch haben die meisten OMS gar nicht die mechanischen oder technischen Hilfsmittel um hier brauchbare Ergebnisse zu erzielen.
Vor einigen Jahren wurde ich auf ein Herstellungsverfahren aufmerksam gemacht, das sich Direkt-Toner-Verfahren nennt. Das war für mich eine große Erleichterung, war es jetzt doch möglich, Leiterplatten bei vorhandenem Layout in weniger als einer 1/2 Stunde her zu stellen, sofern es sich um einseitige Platinen handelte. Beiderseitige Platinen sind auch möglich, erfordern aber ein wenig mehr Übung und vor allem auch Zeit. Ich benötige  für meine Leiterplatten ein Layout, welches auf einen Schwarz/Weiß-Laserdrucker auf ein spezielles Papier oder auch Folie gedruckt wird. Das Layout im exakten Format 1 zu 1 wird Seitenverkehrt mit dem Drucker auf eine Spezialfolie, oder aber auf eine bedruckte Katalogseite eines alten Reichelt Kataloges (danke Firma Reichelt für euer Katalogpapier) gedruckt. Dieses Papier im Format ca. DIN 5 wird aus einem alten Katalog rausgetrennt. Das Papier ist sehr dünn und die Oberfläche sehr hart. Es direkt in den Drucker zu legen ist nicht zu empfehlen, da der Drucker das Papier nicht so ohne weiteres durchziehen kann, es ist einfach zu dünn und kann unter Umständen den Drucker beschädigen. Ich nehme mir eine leeres Din A4 Blatt Schreibmaschinenpapier (80g) und streiche mit einem Klebestift an der oberen Kante eine Klebeleiste, ca. 5 mm breit. Auf dieser Klebeleiste drücke ich das herausgetrennte Blatt von dem Katalog, so  dass ein 2 lagiges Blatt entsteht. Dieses wird nun in den Drucker gelegt und in Stellung satt Schwarz mit dem Layout bedruckt. Anschließend trenne ich das bedruckte Blatt vom Trägermaterial ab. Meine Kuper beschichtete Leiterplatte ist zwischenzeitlich vorbereitet worden. Unter fließendem Wasser und Zuhilfenahme von einfachen Scheuerpulver in Verbindung mit einem harten Küchenpfannenreiniger wird die Oberfläche absolut blank und Fettfrei gemacht. Bitte nicht mehr mit den Fingern berühren. In  einer Lage alter Zeitungen wird die Platine abgetrocknet und mit der Kupferoberfläche auf dem Zeitungspapier gerieben (feinster Schmirgel). Dann nehme ich das fertige gedruckte Layout und packe es mit der bedruckten Seite auf die Kupferleiterplatte. Ein wenig ausrichten, und dann wird mit einem heißen Bügeleisen in Stellung Leinen (ca. 180-200 Grad) auf der mit dem Layout  bedeckten Kupferplatte ca. 20 Sek. kräftig mit Druck nach allen Seiten gebügelt. Dabei schmilzt der aufgedruckte Toner vom Laserdrucker erneut an und verbindet sind unverrückbar mit der Leiterplatte. Ich lasse die Platine dann noch 2- 3 Minuten abkühlen und lege sie dann in ein Waschbecken mit gut handwarmen Wasser. Das Papier löst sich nach wenigen Augenblicken auf wie Klopapier und es lässt sich leicht abziehen. Ich gebe dann ein wenig Flüssigseife auf die Papierreste auf der Leiterplatte und reibe mit dem Zeigefinger die Papierreste herunter. Wenn alles gut geklappt hat, sollte der Toner sauber und Randscharf auf der Leiterplatte haften. Nun geht es zu Ätzen der Platine. Ich selbst verwende seit 30 Jahren die Salzsäure Peroxid Methode. Das geht sehr schnell und ist kostengünstig und ergibt super Ätzergebnisse. Mein Mischung Verhältnis ist 2 cl Salzsäure 25 % aus dem Baumarkt (Schnapsglase voll), die gleicher Menge an Wasserstoffperoxyd 25-30 %tig aus dem Reinigungsgroßhandel sowie eine Kaffeetasse voll handwarmen Wasser. Diese Mischung kommt in eine Kunstoffschale und die Platine wird reingelegt. Bitte immer an frischer Luft und nicht in geschlossenem Räumen machen, es gaßt und das einatmen ist gesundheitsschädlich. Selbstverständlich verwende ich eine geschlossene Schutzbrille und Gummihandschuhe. Nach ca. 30- 60 Sekunden ist das überschüssige Kupfer, welches nicht vom Toner bedeckt ist abgeätzt. Die Lösung bitte Sammeln, nicht wieder verwenden und beim Sondermüll  abgeben. Nach dem die Leiterplatte unter fließendem Wasser gewässert wurde wird der verbliebene Toner unter Zuhilfenahme vom Scheuerschwamm und Scheuerpulver blank gemacht. Jetzt die Platine trocknen (Föhn) Jetzt geht es bei mir an Bohren der Löcher für die Bauteile sofern es keine SMD-Leiterplatte ist. Dann wird die Leiterplatte noch einmal gereinigt und anschließend nach dem erneuten Trocken mit meinem Spezial Flussmittel benetzt. (Kolophonium in Spiritus gelöst) aufbringen tue ich den Lötlack mit einen Wattestäbchen (Ohr Reiniger als Einwegpinsel). Jetzt kann die leiterplatte bestückt werden und fertig ist unsere selbstgefertigte Platine.
Weitere Informationen zum
Drirekttoner Verfahren
Direktoner Verfahren nach  Thomas Pfeifer
Wer keine Leiterplatten herstellen kann oder mag, der kann mittlerweile auch hier in DL, recht preiswert und in sehr guter Qualität seine Leiterplatte herstellen lassen. Ein Funkamateur mit Namen Dirk Ruffing, der DH4YM aus 57610 Altenkirchen fertigt für uns Funkamateure Leiterplatten zum Selbstkostenpreis, Siehe im Internet unter dieser Adresse.
Eine weitere Adresse, die auch Spezialanfertigungen zu unschlagbaren Preis liefern ist eine Firma aus Fernost, Siehe dazu hier den Link, Dort muss man eben einige Tage warten, bis man die Leiterplatten nach Haus geliefert bekommt.
Leiterplatten aus Fernost
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