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Freitag, 10 September 2021 09:30

Wie entwirft man eine eigene Leiterplatte (PCB) zu Hause?

PCB PCB pixabay

Der Prototyp eines elektronischen Geräts basiert auf einer Leiterplatte PCB. Auf dem Markt finden Sie viele Angebote von grundlegenden und fortgeschritteneren Elementen. Kann man sie jedoch selbst entwerfen? Überzeuge dich selbst!

Wozu dient eine Leiterplatte?

Die besten PCB Leiterplattenhersteller wissen, dass diese Komponenten drei grundlegende Funktionen erfüllen:

  • ermöglichen den Anschluss von elektrischen Komponenten;
  • sind die Grundlage für die Montage größerer Teile;
  • abführen den Überschuss der Wärme abführen.

Im Laufe der Jahre wurde ein großes Potenzial in der Weiterentwicklung der Elektronik mit Leiterplatten gesehen. Heute sind sie die Basis für die Funktionsfähigkeit fast jedes elektronischen Geräts.

Woraus werden PCB Platten gemacht?

Alle gedruckte Schaltungen werden aus Laminaten konstruiert. Was bedeutet das? Es handelt sich um ein Material aus zwei oder mehr Rohstoffen mit unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften. Bei den ursprünglich verwendeten Fliesen war der wichtigste Bestandteil Papier. Es wurde jedoch bemerkt, dass es in Kombination mit einer kleinen Menge Phenolharz weder eine hohe Haltbarkeit noch eine Beständigkeit gegenüber schwierigeren Arbeitsbedingungen sichert. Deshalb wurden stattdessen mit Epoxidharz verstärkte Glasfasern verwendet.

Auf diese Weise wurden PCB Leiterplatten mit außergewöhnlicher Temperatur- und Verformungsbeständigkeit erhalten. Die eigentliche Produktionsspitze der hochwertigsten Leiterplatten ist Bauteilen aus Glasfilz, Epoxidharz und Glasgewebe vorbehalten. Solche Verbindungen garantieren höchste Haltbarkeit und Beständigkeit gegen hohe Temperaturen.

Können Sie PCB Platte selbst erstellen?

In der Vergangenheit wurde Unterhaltungselektronik in Handarbeit hergestellt, was ein äußerst unwirtschaftliches Verfahren war. Außerdem traten in der Regel Fehler auf und die Elemente selbst waren unzuverlässig. Deshalb hat das Druken von Platten das Gesicht der Elektronik verändert und sie auf ein Niveau gebracht, das für den manuellen Schaltungsbau unerreichbar ist. PCB Platten werden in computergestützten Designumgebungen, dh. CAD, entworfen.

Womit kann man seine eigene PCB Platte erstellen?

Natürlich drängt dich niemand dazu, primitive elektronische Werkzeuge zu verwenden. Bedruckte Platinen können sogar auf gewöhnlichen Laserdruckern hergestellt werden. Am Anfang steht jedoch immer das passende Computerprogramm. KiCad ist ein großartiges Werkzeug, um zu lernen, wie man elektrische Schaltungen auf laminierten Platten erstellt. Es handelt sich um eine Open-Source-Umgebung, für die keine Lizenzgebühr gezahlt werden muss. Darüber hinaus kann der Code bearbeitet werden, sodass du ihn an deine Bedürfnisse anpassen kann.

Wo kann man seine PCB Platte drucken?

Wichtig ist, dass du dafür nicht zu einer professionellen Laminatdruckerei gehen musst. Der Prozess ist vielleicht nicht so schnell wie der Kauf eines fertigen Artikels, aber es macht viel Freude, die eigene Arbeit selbst auszuüben. Du kannst eine PCB Leiterplatte auf einem Laserdrucker mit Kreidepapier drucken. Verwende am besten die maximal mögliche Druckqualität, zB 1200 dpi. Wenn du zu Hause keinen geeigneten Drucker hast, kannst du dich an eine Druckerei wenden.

Was ist nach dem Drucken des Prototyps zu tun?

Die nächste Stufe ist das Aufheizen. Sein Zweck ist den Toner auf das Kupferlaminat zu übertragen. Verwende dazu am besten ein Kochfeld oder ein Bügeleisen. Je weniger Dampflöcher darauf, desto besser. Das Aufheizen sollte bei der höchstmöglichen Temperatur etwa 5 Minuten dauern. Nach dieser Zeit sollte die PCB Leiterplatte in eine Lösung aus Wasser und Spülmittel gelegt werden. Ein leichtes Reißen nach dem Einweichen des Kreidepapiers wird verursachen, dass nur der Toner auf dem Laminat bleibt.

Wie ätzt man eine Leiterplatte zu Hause?

Der Schlüssel ist ein Ätzmittel, d. h. Natriumpersulfat B327. Der Ätzprozess muss bei hohen Temperaturen erfolgen, deshalb sollte die Ätzwanne in einen größeren Tank mit Wasser mit einer Temperatur von mindestens 40oC gestellt werden. Die Dauer des Ätzprozesses hängt von der Qualität des Natriumpersulfats ab, d.h. in der Praxis von seiner Mehrfachverwendung. Frisches B327 ätzt die Platte in wenigen Minuten. Nach Abschluss des Prozesses bleibt nur noch die Bearbeitung der PCB Leiterplatte, also das Bohren und Löten der Elemente.

Wie du siehst, ist es gar nicht so kompliziert, Leiterplatten selbst herzustellen Du kannst es zu Hause bewältigen. Denk jedoch an die Sicherheit und die Verwendung von Augen- und Handschutz!