Fotoätzverfahren


http://sites.prenninger.com/elektronik/home/platinen-selber-herstellen/fotoaetzverfahren

http://www.linksammlung.info/ http://www.schaltungen.at/

                                                                                                                         Wels, am 2012-06-20


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495_d_KONTAKT-x_VHS5.3.21  +++ Gedruckte Schaltung selbermachen mit POSITIV 20 Fotokopierlack_1a.pdf


E Technologie und Herstellung von Leiterplatten
Leiterplatten werden in 0,5mm 0,6 0,8 1,0 1,5mm 2,0 2,5 3,0mm hergestellt. Die Kupferkaschierung beträgt  0,35um, 0,70um oder 105um.

E 1 Das Basismaterial
Bedingt durch die unterschiedlichen Anforderungen an die Druckplatte gelangen verschiedene Grundmaterialien - sogenannte Hartpapiere - zum Einsatz.
1. Kupferkaschiertes Hartpapier auf Phenolharzbasis. Dieses Material findet vor allem im Rundfunk- und Tonbandgerätebereich Einsatz.
2. Kupferkaschiertes Hartpapier auf Epoxydharzbasis. Epoxydharzpapiere werden u.a. wegen ihrer Flammwidrigkeit vorzugsweise im Fernsehbereich eingesetzt.
3. Kupferkaschierter Schichtpreßstoff aus Epoxydharzglasseidengewebe, Glasfaserverstärkte Materialien werden praktisch nur im Bereich der professionellen Elektronik eingesetzt.
4. Hartpapier für Additiv-Techniken. Hierbei handelt es sich um Druckplatten mit Leitern auf beiden Seiten, speziell im Rundfunk-und Tonbandgerätebereich (Spulen- und Kassettengeräte).



Die technischen Daten der einzelnen Hartpapiere sind in der DIN 40802 festgelegt.
Leiterplatten für elektronische Aufbauten und/oder Serienfertigung können nach folgenden wichtigen Verfahren hergestellt werden:

E 2 Herstellung der Vorlage
Das Subtraktiv- Verfahren
Beim Subtraktiv-Verfahren geht man von Isolierstoffen aus, die ein- oder beidseitig mit einer Kupferfolie versehen sind. Die Kupferfolie wird im Siebdruckverfahren mit einem Ätzlack, im Fotoverfahren mit einem Fotolack an den Stellen geschützt, an denen die Leiterzüge und Lötaugen entstehen sollen. Das freiliegende Kupfer wird weggeätzt.
Ausgangsmaterial: Kupferkaschiertes Hartpapier bzw. Schichtpreßstoff. Bedrucken der Platte und Ätzen. Danach Reinigung (Auftragen von Schutz- bzw. Lötstoplack). Nach Entfernen des Ätzschutzes werden die zurückbleibenden Cu-Leiter nochmals mit einer Harzschicht lötfreudig gemacht und vor Oxidation geschützt.
Diese Harzschicht hat bei Lagerung der Platten in trockener Luft eine ausgezeichnete Lötbarkeit auch nach 12 Monaten. In feuchter Atmosphäre nimmt die Lötfreudigkeit ab.



E 3 Das Ätzen
Mit Eisen-III-Chlorid und Ammoniumpersulfat wird heute noch am häufigsten geätzt.

Hier eine kurze Beschreibung dieser beiden Verfahren:
Eisen-III-Chlorid-Prozeß (Fe-III-Cl)
Fe-III-Cl liegt vor in fester Form und wird in Wasser bis zur Sättigung aufgelöst, dabei entsteht eine goldgelbe Färbung (Sättigung besteht, wenn zugesetztes Fe-III-Cl sich nicht mehr löst, sondern am Boden absetzt). Die Ätzdauer beträgt 30 bis 60 Minuten, Erwärmung und Bewegung beschleunigen den Vorgang. Anschließend spült man unter fließendem Wasser. Säurereste auf der Platine werden in einem Seifenbad neutralisiert. Nachteile: Schlammbildung, geringe Ergiebigkeit, veränderte Ätzgeschwindigkeit durch veränderte Konzentrationsverhältnisse.
Ammoniumpersulfat-Prozeß (NH4)2 S2 08
Ammoniumpersulfat liegt als weiße, kristalline Substanz vor und wird in Wasser aufgelöst. Mischungsverhältnis: 35g (NH4)2 S2 08 auf 65ml Wasser.
Ätzdauer: etwa 1.0 Minuten, dabei ist diese stark abhängig von der Fläche der zu ätzenden Kupferschicht. Handwarme Lösung (40 °C) und Bewegung sind notwendig.
Anschließend spült man unter fließendem Wasser. Nachteil: Lösung muß erwärmt und bewegt werden.

Salzsäure-Prozeß
Kurze Ätzzeiten ermöglicht in der modernen Ätztechnik der Salzsäure-Prozeß, Er wird großtechnisch angewendet, ist jedoch auch für Einzelfertigungen gut geeignet und empfehlenswert.
Vorteilhaft ist die hohe Ätzgeschwindigkeit und relative Gefahrlosigkeit. Dennoch ist sorgsamer Umgang mit den Chemikalien erforderlich. Vor allen Dingen mit dem Wasserstoffperoxid.
Es wird folgende Mischung angesetzt:
200 ml Salzsäure, etwa 35 %
30 ml Wasserstoffperoxid 30 %
770 ml Wasser.


Die angesetzte Mischung riecht leicht stechend, entwickelt leichte Dämpfe (gut durchlüften), verätzt Kleidung. Bei Hautkontakt muß man sofort abwaschen.
Die Augen und die Kleidung sind zu schützen. Die Platine wird an Tesafilm-Streifen befestigt und in das Ätzbad getaucht. Die Ätzdauer ist stark abhängig von Bewegung und Temperatur; bei starker Bewegung, Zimmertemperatur und frischer Lösung beträgt sie etwa 10 Minuten. Erwärmung (max. 50 °C) beschleunigt die Reaktion. Die Platine muß man unter fließendem Wasser abspülen. Ergeben sich längere Ätzzeiten, so kann die Lösung durch Zugabe von H202 regeneriert werden. Die Konzentration von H202 ist korrekt, wenn sich die eingelegte Kupferplatine rot bis dunkelbraun (nicht nur rötlich) färbt.
Bei Bewegung der Platine müssen Schlieren auftreten. Blasenbildung signalisiert einen Überschuß an H202, welcher zum Abbruch der Reaktion führt. Abhilfe: Zugießen von H202 + HCI.
Ein Liter des angesetzten Gemisches reicht bei ordnungsgemäßem Zugießen von H20 für etwa 10 m2.
Die Aufbewahrung der Lösung erfolgt in dunklen Flaschen, die jedoch nicht luftdicht verschlossen sein dürfen, da sich durch Zersetzung von H202 ein Überdruck in der Flasche bildet. Die verbrauchte Lösung darf man nur in extremer Verdünnung wegschütten. Die amtlichen Bestimmungen erlauben eine Maximalmenge von 2 mg Kupfer pro 1 Liter Wasser. HCl in 35%iger Konzentration riecht stechend, entwickelt farblose, auf Haut und Schleimhäute ätzend wirkende Dämpfe und greift Kleidung an. Die Augen sind zu schützen. Verwahrt wird in dichten Glas- und Kunststoff-Flaschen an kühlem Ort. H202 in 30%iger Konzentration ist geruchlos, farblos und greift stark die Haut an (weiße Verfärbung und starkes Brennen). Die Haut ist sofort mit klarem Wasser zu reinigen, die Augen zu schützen. Verwahrt wird in dunklen Flaschen, die jedoch nicht luftdicht verschlossen sein dürfen, nicht schütteln und kühl lagern.
Das Ätzen wird in Kunststoff-Schalen vorgenommen. Üblich sind Fotoentwickler-Schalen, jedoch eignen sich auch andere Behältnisse, z.B. flache Kaffeedosen.
Auf jeder Flasche muß deutlich und lesbar der Inhalt vermerkt sein, mit Beschaffungsdatum und Totenkopf-Symbol (Haushaltsladen, Autozubehör-Läden, Apotheken).
Chemikalien-Flaschen müssen an dunklen, kühlen und verschließbaren Orten gelagert und für Kinder unerreichbar sein.


E 4 Das Entschichten
Nach dem Ätzen werden die Leiterbahnen von der restlichen Fotoschicht befreit. Dies ist möglich mit organischen Lösungsmitteln, wie z.B. Aceton.
Wenn die Platine fertig bestückt ist, kann die Schaltung sicher gegen Umwelteinflüsse durch ein Plastik-Spray (z.B. PLASTIK-SPRAY 70 der Kontakt-Chemie, Rastatt) als transparenter Acrylhart-Schutzlack - für hochisolierende, glasklare Überzüge - geschützt werden. Solche Schutzschichten können sogar nachträglich durchgelötet werden.


F Praxis der Herstellung
Hier wird im wesentlichen zwischen drei Techniken unterschieden.

F 1 Ätzfeste Lackstifte
Für den schnellen Laborversuchsaufbau wird mit einem ätzfesten Lackstift, z.B. edding-Filzschreiber 400 oder 3000 permanent oder Decon-DALO 2 M Professional (Lack!), Geha formy 30 o.ä. die Leiterbahn direkt auf die Kupferkaschierung gezeichnet.

F 2 Aufreibesymbole
Aufreibesymbole werden auf die vorher gereinigte und getrocknete Platte aufgerubbelt.
Vor der Übertragung der Symbole ist die Kupferseite der Platine gründlich mit einem feinkörnigen Scheuermittel (z.B. Ata o.ä.) zu säubern. Die Platine muß kupferblank und absolut fettfrei sein. Fingerabdrücke sind unbedingt zu vermeiden, sie beeinträchtigen die Haftfähigkeit jeder Ätzreserve.
Die Symbole werden mit einem Stift (Bleistift, Kugelschreiber, Hartholzstift) von der durchsichtigen Kunststoff-Folie auf die Kupferseite durch Abreiben übertragen. Sie haften auf dem Kupfer und bilden die Ätzreserve. Die Lage der Symbole wird vor dem Abreiben mit leichten Körnerschlägen auf der Kupferseite markiert, diese Ankörnung markiert gleichzeitig die nach dem Ätzen anzubringenden Bohrlöcher. Es wird empfohlen, die abgeriebenen Symbole nach Entfernen der Trägerfolie nochmals mit dem Handballen anzudrücken, das erhöht die Sicherheit gegen Unterätzung.
Transfer-Symbole für IC-Fassungen, Transistoranschlüsse, Leiterbahnen, Leitungsbögen, Lötaugen, Anschlußpunkte usw. stehen in reicher Auswahl (z.B. im edding R 41 Transfer-Programm) zur Verfügung. Zur Herstellung der leitenden Verbindungen zwischen den Anschlußsymbolen dienen die in verschiedenen Breiten erhältlichen Linien. Sollen größere Flächen abgedeckt werden, so dienen die Filzschreiber und oben genannten Ätzresiststifte zum „Ausmalen".'Das Endprodukt ist eine schwarz abgedeckte Platine, auf der nur noch alle wegzuätzenden Teile als blankes Kupier zu erkennen sind.
Die Herstellung der Vorlagen für das fotomechanische Verfahren erfolgt nach der gleichen Methode, nur mit dem Unterschied, daß die Transfer-Symbole auf Transparentfolie abgerieben werden. Von dieser Vorlage können dann beliebig viele „Abzüge" auf fotobeschichteten Platinen hergestellt werden. Bei der fotomechanischen Vervielfältigung sind die Angaben der Hersteller hinsichtlich Entwicklung und Weiterbehandlung zu beachten.

Einige wichtigsten Werkzeuge für die Leiterbahnzeichnung.
1 Messer für feine Korrekturarbeiten bei der Klebetechnik von Symbolen
2 DECON-DALO Lackstift
3 Korrektur-(Schabe)-Feder
4 Resiststift EDDING 400
5 Resiststift EDDING 3000
6 Plastikstift für Aufreibesymbole   

F 3 Das Fotoätzverfahren
Hier können bereits fotobeschichtete Platinen (positiv oder negativ, je nach Printvorlage) benutzt werden. Sie müssen dunkel und abgedeckt - Schutzschicht - aufbewahrt werden.
Eine gute Möglichkeit bietet jedoch auch der Fotokopierlack, der in Sprühdosen erhältlich leicht auf die vorher gut gereinigte Kaschierung aufzubringen ist (z,B. von der Fa. Kontakt-Chemie Positiv 20 Fotokopierlack).
Hier wird nach dem folgenden Verfahren vorgegangen, welches auch sehr sinnvoll für kleine Serien benutzt werden kann.
Für Fotoplatten und Fotospray wird ein Verfalldatum angegeben.

Die Vorlagen
Das Leiterbild muß vollkommen lichtundurchlässig sein. Die Vorlage muß faltenfrei sein und absolut plan aufliegen (sonst Unterstrahlungsgefahr). Daher sollten schmale Leiterbahnen, Schriften, Embleme, Zeichen usw. grundsätzlich Schicht auf Schicht kopiert werden, da anderenfalls eine Verlustbreite von ungefähr der doppelten Trägermaterialdicke der Vorlage an Strichbreite eingebüßt wird.
Vor allem bei geklebten Leiterbahnen empfiehlt es sich, diese spiegelverkehrt aufzukleben.
Das bewirkt einen erstklassigen Kontakt und ermöglicht die kantenscharfe Kopie der schmalsten Leiterbahn.
Das Trägermaterial sollte möglichst wenig UV-Licht absorbieren und darf auf keinen Fall vergilbt sein. Ideal sind Dia-Filmvorlagen. Auch geklebte Leiterbahnen decken erstklassig. Wenn die Vorlagen mit Tusche gezeichnet werden, eignet sich am besten ein Transparentpapier von 90 g/m2. Leichte Federführung ermöglicht ein gleichmäßiges Fließen der schwarzen Tusche. Retuschen nur nach Antrocknung vornehmen. Ein mehrmaliges Überziehen der Leiterbahnen im nassen Zustand führt zu Kontrastunterschieden. Letztere können vermieden werden, wenn der schwarzen Tusche ein Gläschen gelbe beigemischt wird. Gelb ist die Komplementärfarbe zu blau und widersteht dem UV-Licht. Wenn auf Hostaphanfolie gezeichnet werden soll, empfiehlt sich die schwarze „rotring"-Folien-Tusche.

Die Reinigung
Es wurde bereits darauf hingewiesen, daß die zu besprühenden Platinen absolut fettfrei sein müssen. Die Scheuermittel ATA oder VIM machen die Kupferschicht blank, oxydfrei und gut benetzbar. Sie werden auf die im Wasser benetzten Platinen gestreut und mit einem feuchten Lappen kreisförmig verrieben. Gründliches Spülen ist besonders wichtig zur Entfernung von Schleifmittel-Rückständen. Jedoch sollte das Spülen nur mit reinem Wasser erfolgen. Nach dem Spülen keinesfalls zusätzlich noch Lösungsmittel wie Aceton, Tri, Alkohol u.ä. benutzen. Oberflächen mit zusammenhängendem Wasserfilm sind ein guter Indikator für die Sauberkeit. Nach der Reinigung sollte sich ein zusammenhängender Wasserfilm auf der gesamten Oberfläche der Platine ausbilden, und zwar ohne Einsatz von Netzmitteln. Das Aufreißen des Filmes deutet auf Verunreinigungen hin.
Besonders wichtig ist eine vollständige Trocknung der gespülten Platine, da Feuchtigkeitsrückstände zu mangelnder Haftfestigkeit des Fotoresistlackes führen können.
Der Fotokopierlack sollte möglichst umgehend nach der Reinigung aufgebracht werden. Dadurch wird eine Oberflächenverunreinigung, die durch Lagerung, Berührung und erneute Oxydation zustande kommen kann, vermieden.

Die Beschichtung
Obwohl das Arbeiten mit dem Fotokopierlack POSITIV 20 relativ einfach ist, erfordert der Umgang mit der Sprühdose für diejenigen, die das erste Mal damit arbeiten, ein klein wenig Übung. Das Besprühen der gut gereinigten und entfetteten Platinen kann bei normalem Tageslicht erfolgen. Eine Dunkelkammer ist nicht erforderlich. Da der Lack UV-lichtempfindlich ist, muß der Einfluß direkter Sonneneinstrahlung oder hellen Tageslichtes auf jeden Fall vermieden werden.
Staubfreie und gleichmäßige Beschichtung ist Voraussetzung für eine einwandfreie und ätzfeste Kopie.
Beim Beschichten liegt die Platine leicht schräg bis waagerecht. Sie wird aus ca. 20 cm Abstand zügig eingesprüht. Am besten ohne Unterbrechung, also nicht intermittierend, in Schlangenlinien oben links beginnend. Dadurch ergibt sich eine gleichmäßige Lackschicht. Vorher zeigt sich ein Hammerschlageffekt. Wird er sichtbar, den Sprühkopf sofort loslassen. Nach kurzer Zeit verläuft der Lack dann zu einer gleichmäßigen dünnen lichtempfindlichen Schicht. Wird zu satt gesprüht, kommt es zur unerwünschten Randbildung und unterschiedlichen Schichtstärken, die wiederum eine längere Belichtungszeit erfordern (siehe auch den Absatz Belichtung).
Bei extremen Sommertemperaturen muß dagegen satter beschichtet oder der Sprühabstand verkürzt werden. Hierdurch wird eine verstärkte Lösungsmittelverdunstung kompensiert. Beachtet man das nicht, kann es zu einer uneinheitlichen Beschichtung kommen, weil der Lackverlauf durch zu rasche Trocknung gestört wird.

Bei dem Fotokopierlack POSITIV 20 lassen sich aus der Farbe der Schicht Anhaltspunkte für die erzielte Schichtdicke entnehmen:
hellgraublau    = 1-3µ
dunkelgraublau  = 3-6µ
blau            = 6-8µ
dunkelblau      = ist dicker als 8µ

Bei Kupfer und anderen Gelbmetallen als Schichtträger wirkt die Farbe mehr oder minder grünstichig. Der belichtete Lack erscheint im Tageslicht und nach der Belichtung immer satt blau.

Die Trocknung
Um gute Abbildungs- und Hafteigenschaften zu erzielen, muß die Fotolackschicht vor der Belichtung im Dunkeln getrocknet werden. Das kann im Trockenschrank, im Backofen mit Thermostatregelung oder durch Infrarotstrahlung (abgedunkelter Grill) erfolgen. Die Trockentemperatur soll bis max. 70° liegen, keinesfalls höher. Die Platinen sollen nicht sofort der hohen Endtemperatur ausgesetzt werden. Wird zu schnell getrocknet, kann es zu einer oberflächlichen Hautbildung und zu einer unvollständigen Entfernung der Lösungsmittel aus der Lackschicht kommen. Das muß auf alle Fälle vermieden werden, da der Fotokopierlack im flüssigen Zustand eine wesentliche geminderte Empfindlichkeit gegenüber UV-Licht besitzt. Der Grad der Empfindlichkeit wächst mit zunehmendem Trocknungsgrad der Lackschicht an. Grundsätzlich können Lösungsmittelrückstände beim Belichten Haftungsschwierigkeiten oder ungenügende Zersetzung zur Folge haben. Deshalb bei geringer Temperatur vortrocknen, auf ca. 60° aufheizen und bei dieser Temperatur 15 - 20 Minuten trocknen. Unzureichende Trocknung verursacht pin-holes (Nadellöcher) und eine Minderung der Haftfähigkeit. Trocknung bei geringerer Temperatur ist auch möglich - Erfahrungswerte.
Eine Übertrocknung führt zu einer ansteigenden Belichtungszeit. Im Extremfall kann daraus ein Verlust der Fotoempfindlichkeit resultieren.

Temperatur und Lagerfähigkeit
Der Fotokopierlack sollte bei Temperaturen unterhalb + 25 °C gelagert werden. Vorzugsweise jedoch bei + 8 bis + 12 °C im Kühlschrank. Das verlängert seine Haltbarkeit.
Vor Benutzung muß der Lack Raumtemperatur erreichen, sonst können sich durch Viskositätsänderung Stippen bilden.
Deshalb den Lack ca. 5 Stunden vor Verarbeitung aus dem Kühlschrank nehmen, damit er genügend Zeit hat, Zimmertemperatur anzunehmen.

Der in der Spraydose lichtgeschützte Fotokopierlack ist mindestens 1 Jahr lagerfähig.

Überlagerter oder durch höhere Temperatur unbrauchbar gewordener Lack ist an der rauhen Oberfläche erkenntlich. Intakte Lacke glänzen.

Das Belichten
Die UV-Belichtung mittels Höhensonne oder Quecksilberdampflampe, z.B. Philips HPR 125, OSRAM Vitalux 300,  bringt die besten Ergebnisse.
Ebenso Xeononlampen oder superaktinische Leuchtröhren.
Wichtig ist also ein genügend hoher Anteil wirksämen UV-Lichtes im Bereich zwischen 370 und 440 nm.
Normale Glühbirnen haben nur einen geringen Anteil an blauem Licht. Mit einer 200-Watt-Glühbirne in einer Reflektorlampe und einem Abstand von 12 cm beträgt hierbei die Belichtungszeit 15 Minuten.
Die Positiv-Vorlagen waren in diesem Falle mit Klebesymbolen auf transparenter Kunststoff-Folie geklebt, und zwar so, daß die Klebesymbole und Leiterbahnen ohne Zwischenraum direkt auf der Fotokopierlacksichtschicht auflagen.
Für die Belichtung nur einwandfreie Positiv-Vorlagen auf hochtransparentem Träger verwenden
Es entscheidet nicht die Wattzahl einer Lampe, wie lange belichtet werden muß, sondern die Wellenlänge, welche die Lichtstrahlen besitzen.
Der günstigste Spektralbereich für POSITIV 20 z.B. liegt zwischen 370 und 440 nm.
Falls Glasscheiben zum Abdecken verwendet werden, können diese bis zu 65 % UV-Strahlen absorbieren. In solchen Fällen sollte doppelt so lange belichtet oder Kristall- oder Plexiglas verwendet werden.
Die doppelte Belichtungszeit ist auch bei stärkeren Lackschichten und der dabei meist beobachteten Randbildung erforderlich.
Ebenso wird empfohlen, älteren Lack länger zu belichten. Verfalldatum an der Dose beachten!


Beispiele für Belichtungszeiten: Abdeckung Kristallglas 5mm dick
Lichtquelle                                Zeit         Abstand   
Quecksilberdampflampe Philips HPR125       3 Minuten    30 cm     
Quecksilberdampflampe 1000 Watt           90 Sekunden   50 cm    
Quecksilberdampflampe 500 Watt           150 Sekunden   50 cm   
Heimsonne OSRAM (Nitraphot S250W)        180..240sec.   30 cm   
Sonnenlicht                                5..10min.  
OSRAM Ultra-Vitalux 300Watt                4.. 8min     40 cm 

In jedem Falle die Platinen erst dann dem UV-Licht aussetzen, wenn die Lampen das volle Licht entwickelt haben (ca. 2 Minuten nach dem Einschalten).
Bei Verwendung von UV-Licht Schutzbrillen tragen!

Die Entwicklung
Die getrocknete und belichtete Fotokopierlackschicht wird bei normalem Tageslicht - keine direkte Sonneneinstrahlung - in der Entwicklerflüssigkeit, die aus 1 Liter Wasser und 7g Ätznatron (Na OH) besteht, in einer Küvette oder Fotoschale - ohne Sonneneinwirkung - entwickelt. Der belichtete Lack löst sich dabei wolkenartig auf. Wenn die Entwicklerflüssigkeit über die Platine schwappt, werden die belichteten Flächen frei. Es ist darauf zu achten, daß das Schaltbild sauber und schleierfrei entwickelt wird, da sonst beim anschließenden Ätzen Störungen auftreten können.
Niedere Temperaturen verzögern die Entwicklung, zu hohe Temperaturen beschleunigen sie unter Verlust feinster Bildpartien. Unterbelichtete Schichten lassen sich schwer oder gar nicht entwickeln und führen zu störenden Restschleiern. Nach dem Entwickeln ist zur Beseitigung anhaftender Schicht- und Entwicklungsreste kräftig mit Wasser nachzuspülen.
Zeigen sich danach kleine Fehlerstellen durch Staubkörnchen an den Leiterbahnen, können diese mit POSITIV 20 überdeckt werden. Man sprüht zu diesem Zweck ein wenig Lack in die Schutzkappe der Spraydose und entnimmt ihn daraus mit einem kleinen Pinsel. Nach dem Ausbessern sind auch diese Stellen sicher gegen die Ätzsäure geschützt.
Für richtig belichtete Schichten in einer Dicke zwischen 4u .. 6u (siehe Absatz Beschichtung) liegt die Entwicklungszeit bei unverbrauchtem Entwickler zwischen 30 und 60 Sekunden. Dünnere Schichten entwickeln rascher, dickere beanspruchen mehr Zeit, aber nicht länger als 2 Minuten.

G Herstellung von Alu-Frontplatten und Formätzteilen mit Fotospray-Positiv 20
Bei der Herstellung von Alu-Frontplatten erfolgt die Beschichtung der gereinigten und fettfreien Platten wie bei Kupferplatinen. Das gleiche gilt für die Belichtung.
Die Vorlage kann auf zweierlei Art gestaltet werden:

1. So, daß nur die gewünschte Schrift durchbelichtet wird.
2. Oder so, daß die Schrift lichtundurchlässig bleibt.

Im ersten Falle wird die Beschriftung im alkalischen Entwicklerbad lackfrei. Die Schrift kann also im anschließenden Säurebad eingeätzt werden. Sie liegt dann tiefer und geschützt in der Alu-Platte und kann zusätzlich mit Farbe ausgelegt werden.
Im zweiten Falle bleibt beim Entwickeln nur der unbelichtete Lack, also die Schrift, stehen. Dieser Lack kann dann bei ca. 220 °C 20 Minuten lang eingebrannt werden. Eine solche Beschriftung wird wohl nicht, wie es wünschenswert wäre, tiefschwarz sondern dunkelbraun. Sie ist jedoch absolut kratzfest und beständig.
Aluminium kann mit Eisen-III-Chlorid bei Zimmertemperatur geätzt werden. Auf 200 cm3 Wasser werden etwa 40 — 45 g benötigt (hierbei wurde die geringere Konzentration für Aluminium bereits berücksichtigt). Für Aluminium genügt aber auch eine gebrauchte mit Kupfer fast gesättigte Lösung. Für die Herstellung von Formätzteilen wird auf den unter E3 beschriebenen Salzsäureprozeß verwiesen, weil er höhere Ätzgeschwindigkeiten erlaubt. Das gilt auch für die Herstellung von Kupferstichen, Wandschmuck mit Scherenschnitt-Charakter und Türschilder, um nur einige der vielen Möglichkeiten zu nennen, die mit dem Fotokopierlack POSITIV20 offen stehen.

H Mögliche Fehler, Ursachen und deren Behebung beim Arbeiten mit Fotokopierlack
Die Herstellung von gedruckten Schaltungen mit dem Fotokopierlack POSITIV20 bereitet normalerweise keine Schwierigkeiten, wenn unsere vorstehenden Hinweise beachtet werden. Dennoch kann es gelegentlich vorkommen, daß eine Schaltung mal nicht auf Anhieb gelingt. Das passiert sogar Experten. Lassen Sie sich deshalb bitte nicht entmutigen. Vielmehr gilt es, den Fehler schnell aufzuspüren. Deshalb hier einige Hinweise auf mögliche Fehlerquellen und Ratschläge für deren Beseitigung:
  

Mögliche Fehler                        *Ursachen                            #Beseitigung

starke violette Randbildung            *zu sattgesprüht                     #Platine doppelt so lange belichten.
                                                                            #Dadurch lassen sich auch die stärkeren Ränder wegentwickeln.


Unterschiedlich lange                  *ungleichmäßige Beschichtung         #Platine waagerecht legen und aus ca. 20 cm Abstand in Schlangenlinien besprühen.      
Belichtungszeiten                                                           #Wenn Lackschicht Hammerschlageffekt zeigt, Sprühknopf loslassen.
                                                                            #Der Lack breitet sich danach in kurzer Zeit gleich- mäßig über die ganze Platte aus.
                                                                            #Ein hauchdünner zusammenhängender Film genügt als Resist


Stippenbildung                         *Agglomeration durch                 #Vor Benutzung des Lackes Spray-dose mindestens 5 Stunden vorher aus dem Kühlschrank nehmen,
                                       *
Temperatur- unterschiede,           #damit er sich der Raumtemperatur anpaßt.
                                       *besonders wenn der Fotolack
                                       *im Kühlschrank aufbewahrt wurde



Lack kleckst aus dem Sprühkopf.        *Fast verbrauchte Dosen werden       #Sprühkopf um 180° drehen und danach Düse wieder auf die Platine richten.
Es tritt mehr Treibgas als Lack aus.   *beim Sprühen zu schräg gehalten.    #Oder Platine schräg stellen und Dose beim Sprühen senkrecht halten.
       
inhomogene (ungleichmäßige,            *zu schnelles Trocknen               #nicht gleich in den 70°C heißen Ofen legen, sondern erst nach dem Einlegen aufheizen.
porige Lackschicht                                                          #Elektro-Grill (Frontplatte abdunkeln) auf 40°C (Handwärme) aufheizen, Platine einlegen
                                                                            #und Temperatur langsam auf 70°C steigern. 15 Minuten trocknen.

       
Lange Belichtungszeiten                *Vorlage absorbiert zu viel UV-Licht #Klare Folien verwenden
                                       *Lichtquelle hat wenig UV-Anteil     #Höhensonne oder Quecksilberdampflampe verwenden, oder mit Glühbirne 200 Watt
                                                                            #bei 12 cm Abstand 15 Minuten belichten.

                                       *Vorlage ist wenig transparent       #keine Transparentpapiere mit Füllstoffen verwenden, die viel UV-Licht schlucken.
                                       *Lackschicht wurde übertrocknet      #Trocknung nicht über 70 °C, höchstens 80 °C
                                       *zu dicke Glasplatte zum Abdecken    #Kristallglas oder Plexiglas
                                       *verwendet.  
  
Platine läßt sich nicht entwickeln     *zu kurze Belichtungszeit            #prüfen, ob Vorlage genügend transparent ist
                                                                            #prüfen, ob Lichtquelle genügend hohen Anteil UV-Licht besitzt.
                                                                            #Belichtungszeit verlängern.

Platine läßt sich  trotz transparenter *zu hohe Trockentemperatur über 80°C.#Trockentemperatur von 80°C nicht überschreiten
Vorlage und richtiger Lichtquelle      *Daraus kann Verlust der
und Belichtungszeit                    *Foto-empfindlichkeit resultieren.   
nicht entwickeln       


Nadellöcher (pin-holes)                *unzureichende Trocknung             #mindestens 15-20 Minuten bei 70-80 °C (nicht höher ) trocknen
                                       *zu lange Entwicklungszeit           #nicht länger als 2 Minuten entwickeln
      
Lack verläuft schlecht und bildet      *bei extremer Sommertemperatur       #Lack satter aufsprühen als bei normaler Zimmertemperatur oder Sprühabstand verringern.
feinporige Oberfläche                  *verdunstet das Lösungsmittel zu rasch.   
     
      
Lackschicht löst sich beim Entwikkeln  *ungenügende Trocknung               #nach Vortrocknung 15-20 Minuten bei 70-80° C durchtrocknen
von den Leiterbahnen                   *oder zu schnelle Trocknung   
                                       *zu scharfer Entwickler              #Entwicklerkonzentration 7 g Ätz-natron (NaOH) auf 1 Liter Wasser, nicht mehr.  
     
Restschleier                           *Unterbelichtung                     #länger belichten

teilweise angeätzte Leiterbahnen       *lichtdurchlässiges Leiterbild und   #durch vollkommen lichtundurchlässige Vorlage. Wenn mit Tusche gezeichnet wurde,
 
                                      *dadurch unzulässige Vorbelichtung   #der schwarzen ein Gläschen gelbe beimischen. Gelb ist die Komplementärfarbe
                                                                            #zu blau und wird von UV-Licht nicht durchbelichtet.

                                                                                 

   








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