Gerät zum Belichten von Fotolack beschichtetem
Basismaterial / Leiterplatten

      Die Herstellung von Leiterplatten nach eigenem Layout ist immer noch eine kleine Herausforderung. Besonders, wenn man die Peise kommerzieller Geräte zu deren Herstellung betrachtet. Mit etwas handwerklichem Geschick kann man aber ein Belichtungsgerät für die eigene Fertigung selbst herstellen.

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Dabei sollte man aber einiges beachten: 1. Die Belichtung sollte durch Direktkontakt Folie/Leiterplatte erfolgen. Der analoge Fotofreund wird dieses alte Verfahren zur Herstellung von Fotopapier-Abzügen (Folienfilm, nicht Digital) kennen. 2. Das Spektrum der UV-Leuchten sollte mit dem des verwendeten Fotolackes zusammen passen. 3. Eine möglichst gleichmäßige Ausleuchtung der gesamten beleuchteten Fläche. Eine Grundvoraussetzung für dieses leicht zu bauende Gerät...

      zu 1: Das Fotolayout und die Leiterplatte bilden eine Art "Sandwich". Beide liegen direkt aufeinander während der Belichtung, ohne eine Zwichenschicht. Das erhöht den Kontrast und die Konturenschärfe des Abbildes auf dem Fotolack und so können die darzustellenden Strukturen minimiert werden. Das nannte man früher "Kontaktabzug".

      zu 2: Es wird im UV-A Bereich (380-315nm) des Sektrums gearbeitet. Die Empfindlichkeit des Foto(positiv)lackes liegt bei 350-450nm (BUNGARD). Bekannte Leuchtmittel-Hersteller geben lediglich 400-315nm (SYLVANIA/OSRAM) für das erzeugte Lichtspektrum an.
Das passt aber bestens zusammen und garantiert kurze Belichtungszeiten.

      zu 3: Die Göße sowie die Position der Leiterplatte ist von untergeordneter Bedeutung. Die gesamte untere Fläche wird gleichmäßig ausgeleuchtet. Da ich keine meßtechnischen Möglichkeiten habe, wurden viele, viele Versuche unternommen (es gab bereits 2 Vorgängergeräte...) inzwischen ist eine halbwegs flächengleich Ausleuchtung gegeben. Das erleichtert ungemein das Handling mit den Leiterplatten.

# Die Materialien, die ich zur Herstellung von Leiterplatten verwende sowie die Arbeitsabläufe (Technologie)
kann man Oben Downloaden (PDF).

      Das gesamte Gerät besteht aus HDF-Platten (hochdichtete Faserplatte). HDF läßt sich wesentlich besser mit Amateurmitteln be-/verarbeiten als Spanplatten, die schnell zum Ausbrechen neigen.

Ich verwendete für die Fertigung lediglich Fuchsschwanz, Laubsäge, Akkuschrauber, Schleifpapier... und eine Feile.

Entscheidend sind die beiden Seitenteile und der Träger der Leuchtmittel (G23-Fassungen). Alles weitere kann flexibel gestaltet werden. Alle im Innenraum liegenden Teile werden vor dem Zusammenbau "verspiegelt". Hierzu verwendet man Haushalts-Alu-Folie, die mittels doppelseitigem Klebeband auf die Teile geklebt wird. Sorgfältig arbeiten....
    Billiger kommt der "Pizza-Freund" davon. Die Alu-kartonierte Box ist bestens für das bekleben der Flächen geignet...

Wichtig: Neu bei diesem (bereits 3.) Gerät ist die aufgeteilte Deckplatte. Die Kleinere zeigt mit einem Winkel von 135° in den Inneraum, was die Ausleuchtung der hinten liegende Fläche führt (ebenfalls "verspiegeln"). siehe Baumappe

Alles Weitere, sowie einige Ansichten kann man der kleinen Baumappe entnehmen (Download oben ↑ ). Auch die technischen Daten der Leuchtmittel, Vorschaltgeräte, Fassung und Leiterplatten.

Ermittlung der Belichtungszeit:

   Die Belichtungszeit, also die Zeit, die für ein gleichmäßiges Durchbelichten der Fotolackschicht nötig ist, ist eine Gerätekonstante. Sie ist also für jedes Selbstbaugerät etwas anders und hängt hauptsächlich von der installierten
UV-Leistung und der (optischen) Gestaltung des Innenraumes ab. Sie muß einmalig ermittelt werden. Das garantiert reproduzierbare Ergebnisse. Alles Andere ist Zufall.

Hierfür ist ein Testlayout erforderlich, das in Abschnitte unterteilt ist und unterschiedlich lang belichtet wird. Im Download ("Muster") zeige ich ein Beispiel für ein Layout mit 3 Segmenten, die 4min/4:30/5min lang belichtet werden. Das "Sandwich" wird also mit einer Pappe abgedeckt und in 3 Stufen belichtet.

   Wie man das Testlayout gestaltet, ist jedem selbst überlassen. Mein Beispiel bezieht sich auf eine 160x100mm Leiterplatte. Es handelt sich um eine JPG-Datei mit 600dpi Auflösung, das ist für den Druck wichtig.

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Schon nach der Etwicklung wird erkennbar, welche Belichtungszeit die Strukturen optimal abbildet.

# Überbelichtung: auch die abgebildeten Strukturen lösen sich von der Leiterplatte.
# Unterbelichtung: Lack zwischen den Strukturen wird nicht vollständig entfernt.

Die Strukturen in meinem Beispiel:

Leiterbahnen: angegeben sind Leiterbreite und deren Abstand voneinander
z.B.: 0,8x0,5 bedeutet - Leiterbreite 0,8mm, Abstand 0,5mm

IC: angegeben sind Lötaugendurchmesser und Lochdurchmesser
z.B.: (DIL16)  1,8x0,6 bedeutet - Lötaugendruchmesser 1,8mm, Bohrung 0,6mm
Eine nötige Leiterbahn zwischen den Lötaugen kann 0,5mm breit sein (1,6x0,6x0,5mm)

Technik und Technologie sind in Bewegung. LED als UV-Quelle habe ich noch nicht ausprobiert. Vielleicht hat jemand dort Erfahrungen gemacht ?