Teil I - Wie stelle ich eine Platine her?
Das ewige Lied...
Wer kennt das nicht? Man hat eine CO2-Anlage im AQ und es dauert ewig und noch drei Tage, bis die CO2-Zugabe so geregelt ist, dass es Untertags eine ausreichende Zufuhr gibt und Nachts nicht zu einem potentiell gefährlichen Anstieg des Gases kommt und die Fische nurmehr hechelnd an der Wasseroberfläche herumtreiben.Man könnte natürlich mit den Steuergeräten von D*nnerle und Co arbeiten, aber das wäre ja äußerst unsportlich!
Meine Idee ist ein kleiner Computer, der den pH-Wert des Wassers ermittelt, und abhängig davon ein Magnetventil ansteuert, dass die CO2 Zufuhr zum Becken regelt. Der selbe Computer soll später auch die Wassertemperatur und die Beleuchtungszeiten regeln und in einem vieeeel späteren Schritt vielleicht auch noch die tägliche Düngung übernehmen. (Hierführ muss ich allerdings noch mit der richtigen Dosierung der Nährsalze experimentieren)
Ich habe also beschlossen die Mittel und Wege der Opensource Technologien kennenzulernen und versuche mich zunächst mal im Bau eines pHduino. Die Baupläne, Teilelisten und Sourcecodes fand ich dankenswerter Weise hier:
http://code.google.com/p/phduino/
Leidergottes hab ich ja nicht wirklich Ahnung von Elektronik, daher kann es durchaus passieren, dass dieses Projekt im wahrsten Sinne des Wortes ins Wasser fallen wird, aber es ist zumindest eine Chance sind auf ungewohntes Terretorium zu wagen und mal wieder was neues auszuprobieren und dabei was zu lernen.
Also los gehts!
Die Seite mal nähe untersucht.. die Schaltpläne angschaut ("Ohhh schöne bunte Bilder! - Uhhh und ein Display hat das auch! :) ) und beschlossen, dass das ja irgendwie machbar sein muss, solang man nur tut, was der gute Herr da schreibt.Erster Schritt war also die Hardware-Liste auszudrucken.. Ich dachte mir das wird schon irgendwie hinhauen das ganze auf eine Lochrasterplatine zu Löten und fertig, doch bei genauerem Hinschauen war ich mir dann nichtmehr so sicher, ob das wirklich so eine gute Idee ist. Ich wollte mir allerdings auch keine Platine irgendwie ätzen lassen, weil auch das ja unsportlich wäre, also hab ich beschlossen: "Das is CHEMIE! das kann ich sicher selber!".. und los gings... Nochmal weiter ins Netz gegraben und herausgefunden, dass das in der Tat ein leichtes Unterfangen sein sollte... Anleitung gibts hier:
http://www.analog-synth.de/selberaetzen/selberaetzen.htm
Hopps war "Eagle" runtergeladen, das Layout in die Richtige Art umgefärbt und auf Overheadfolie gedruckt und ab gings zum großen "C". Dort hab ich in einer unwissenden Art den Verkäufer fast in den Selbstmord getrieben. Gut, dass man ja ab und zu auch mal die Blondine raushängen lassen kann, oder?
Ein Sackerl voller Bauteile und Chemikalien im Handtäschchen gings dann also voller Vorfreude Heim zum Platinen ätzen. An dieser Stelle sei gesagt, dass man nicht am falschen Ende sparen sollte. Meine ersten Versuche machte ich mit sehr billigen Platinen.. 100x75mm um 1,19 Euro oder so.. zwei Stunden später und knapp vorm verzweifeln hatte ich es dann für den Abend aufgegeben und nach mehreren Stunden Fehlersuche gings am nächsten Tag wieder zum großen "C" und ich hab Bungard Platinen in der gleichen Größe um 1,59 gekauft und mit denen gings dann Pipifein.
Aber alles von Anfang an:
1) Man erstellt ein Layout auf Overheadfolie. Abhänging davon, mit welchem Drucker man Arbeitet sollte man drauf schauen, ob man eine oder zwei Lagen Folie braucht um ein lichtundurchlässiges Layout zu bekommen. Ich hab mit einigen kleinen Streifchen Platinen herumprobiert und bei meinem Laserdrucker reicht eine Schicht vollkommen aus. Die Platinen bestehen aus einer Trägerschicht Epoxidharz oder Pertinax (Hartpapier) auf dem eine feine Schicht Kupfer aufgedampft wird, welche mit einem fotosensitiven Lack überzogen wird. Soll heißen: wenn der Lack mit UV-Licht in Berührung kommt wird er "weich" und diese Stellen werden dann später Bereiche sein, wo kein Kupfer mehr vorhanden ist.
Man zieht dafür die Schutzfolie ab und befestigt das Layout auf der Kupferseite. Wichtig ist darauf zu achten, dass das ganze richtigrum ist, sonst hat man später ein Problem, wenn alles Spiegelverkehrt liegt.
2) Danach gehts ans Belichten. Ich hab einfach das Layout öfter ausgedruckt und die kleinen Streifchen bei verschiedenen Belichtungszeiten unter die Lampe geschmissen. Welche Lampe? - werdet ihr nun Fragen.. Tja.. ich bin eine Frau und Frauen denken hier in anderen Bahnen... es musste also ein UV-Tunnel für Gelnägel herhalten, mit dem das eigentlich supergut funktionierte.. und außerdem "stand der da so zufällig rum"
Ich hab Muster mit Belichtungszeiten von 90sec, 2min, 3min, 3min10sec, 3min30sec und 4min gemacht und die 3min10sec haben sich als gut herausgestellt. Hierbei ist die Schärfe der Bahnen ausgezeichnet und auch die Schrit gut lesbar. Bei weniger ist es noch nicht möglich die doch sehr Feine Schrift herauszuätzen... bei mehr Belichtungszeit, wird sie beim Entwickeln mit herausgelöst.
Wichtig auch, dass das Ganze noch mit einer kleinen Glasplatte, oder in meinem Fall einem Stück Plexiplatte beschwert wird, damit die Folie auch wirklich auf der Platine aufliegt und kein Licht auf die Stellen kommt, die schwarz dargestellt sind.
Bei der richtigen Entwicklungszeit sieht man schon direkt auf dem Kupfer ganz fein eine farbliche Absetzung des Layouts auf dem Kupfer.
3) Danach gehts ans Entwickeln, was bedeutet, dass die "weichen" Lackstellen entfernt werden, um hier später das Kupfer wegzuätzen und die anderen unbelichteten Stellen nicht angegriffen werden.
Man verwendet dazu Natronlauge. In meinem Fall war das eine Konzentration von 5g auf 400-500ml. Ich habe einfach Wasser mit Raumtemperatur genommen. Die Lauge ist dann nicht ganz so reaktiv und man hat mehr Zeit, um zu entscheiden, wenns genug ist. Als Gefäße kann man Entwicklerschalen nehmen, oder man nimmt einfach so wie ich alte Tupperdosen. Wichtig dabei ist nur, dass sie aus PP hergestellt sind, da dieses beständig gegenüber Laugen und Basen ist.
Bei den qualitativ hochwertigeren Platten wurden die Belichteten Stellen sofort schwarz und lösten sich in Schlieren von der Platte.
Für mich war die praktikabelste Art einfach die Platte vorsichtig zwischen den Fingerspitzen zu halten und langsam in der Lauge zu schwenken bis sich keine Schlieren mehr lösen. Wer vor der Lauge mehr Respekt hat, kann das auch so wie im Bild dargestellt mit Sushistäbchen oder etwas anderem machen, sollte aber unbedingt aufpassen, dass die Kupferschicht beim Bewegen nicht zerkratzt wird.
4) Wenn der Entwicklungsvorgang abgeschlossen ist und sich keine Schlieren mehr lösen. (Hier auf jeden Fall auf die ganz feinen Leiterbahnen achten), dann kommt das ganze einfach in die nächste Schüssel mit Wasser zum spülen. Hier kann man die Platte auch einige Zeit drin liegen lassen um z.b. die Ätzlösung noch warm zu lösen.
5) Der spannende Teil: Alles was nun schwarz ist, soll Kupfer bleiben, der Rest soll weg und das tutti completti..
Nachdem der erste Versuch mit den billigen Platten so miserabel geendet hat, zweifelte ich schon an meinen Fähigkeiten und hatte ja brav weiterrecherhiert. Hierbei hatte ich in einige Foren gelesen, dass die Entwicklung mit Natriumpersulfat (70g/250ml) einige Vorteile gegenüber der Entwicklung mit Eisen(III)chlorid (75g/250ml) hat. Dazu sollen angeblich die bessere Trennschärfe, einfachere Handhabung und natürlich bessere Sicht gehören. Ich hab mich also dazu entschlossen jeweils eine Platine mit Persulfalt und eine mit Eisenchlorid zu ätzen und kann nur wenig Unterschied feststellen.
Die Trennschärf kommt mir auf beiden Platinen gleich vor, doch hab ich das Gefühl, dass bei der Eisenchloridlösung mehr "Substanz" bei den Leiterbahnen stehen bleibt, und somit macht es einen stabilieren Eindruck. Das dürfte allerdings eher rein subjektive Wahrnehmung sein.
Das gewünschte Ergebnis sieht dann so aus:
6) Abschließend wird die Platte mit Nitroverdünnung oder Spiritus abgerieben um mögliche Photolackreste zu entfernen. Da die Platte danach natürlich ungeschützt vor Luftoxidation ist, wird sie noch mit Lötlack versiegelt. Den gibts einfach zu kaufen, oder man kann ihn auch selbst machen so wie ich. Ich hatte noch ein Stück Kolophonium rumliegen. Einmal mit dem Fleischklopfer drauf und ein paar Bröckerln (ungefähr 1TL) in einem Glas mit 5ml Spiritus aufgelöst und mit dem Pinsel auf die Platine gestrichen. Trocknet sehr schnell und klebt auch nicht so wie der Lötlack.
Und so sieht dann die fertig geätzte Platte aus. Grandios, oder? :)
Und nachdem heute auch der zweite LED streifen mit der Post gekommen ist, kann ich die Aquariumbeleuchtung fertig bauen! Das nächste mal gehts dann mit dem Bohren und Bestücken weiter!
Alles liebe,
Eure Foxy
