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FAQ zu den Leiterplattenfilmen

Inhalt:

Braucht es Filme überhaupt noch...?
...wo doch Leiterplattenhersteller Layout-Daten direkt verarbeiten?

Ja, öfter als man denkt, auch wenn Leiterplattenhersteller eine Qualität liefern, die in der hauseigenen „Hexenküche” kaum zu erreichen ist – man denke nur an die so beliebten Durchkontaktierungen oder das Bohren mit Hobbywerkzeug. Obwohl die Kosten professionell hergestellter Leiterplatten – gemessen an der Qualität – auch gar nicht so hoch sind, sind die Preise einer fertigen Leiterplatte für viele Hobbyisten und für manches Projekt einfach nicht tragbar. Viele nehmen dann gern in Kauf, dass die Leiterplatte noch selbst geätzt und gebohrt werden muss. Man rechnet dann zwar stillschweigend ein, dass die eigene Arbeitszeit nichts kostet. Die Rechnung geht in diesem Fall ja auch auf und es macht halt auch Spaß... wenn es funktioniert ;-)

Das A und O einer vorzeigbaren und elektrisch einwandfreien Leiterplatte ist dabei ein deckender, randscharfer Film einer irgendwie gearteten Vorlage! Dann wird der eine oder andere Fehler beim Belichten und Ätzen der Platine auch verziehen!

Das klingt so einfach, ist es aber nicht! Was wird nicht alles versucht: Tinten-/Laserdrucke; einfach und doppelt, diverse Folien- und Papiersorten (die sind gar nicht so billig), verschiedene Tintenfüllungen, sogar Mutters bestes Bügeleisen wird für hauseigene Tonertransferverfahren missbraucht und so weiter. Alles hilft nichts, spätestens nach dem Ätzen merkt man, dass die Leiterbahnen unterbrochen, löchrig, zu dünn oder gar nicht erst vorhanden sind. Leider ist es dann zu spät, die Leiterplatte ist nur noch Abfall und aus dem Sparen wird Draufzahlen!

Dazu kommt noch, dass die meisten Drucker alles andere als maßhaltig sind! Beim Bohren mit CNC gibt es dann spätestens Probleme.

Was hab ich von dieser Fremdarbeit mit den Kosten?

Ganz einfach, wirklich gute Filme! Und Sie müssen sich nur noch ums Belichten der Platte und die Ätzsuppe kümmern. Das ist doch was, oder? Gehen Sie auf Nummer sicher, lassen Sie die Filme bei uns belichten, auch wenn es ein paar Euro kostet. Tinten, Folien und Entwicklungsmaterial bei eigener Filmerstellung sind auch nicht gerade billig – und der Frust erst. Mit der Belichtung, Ätzung und Bohrung der Leiterplatte kommen noch viele Bewährungsproben auf Sie zu. Eine Fehlerquelle können Sie aber ausschließen: Der Film deckt!

Wie schwarz ist eigentlich Schwarz?

Sie sollten von einer Glühlampe nur höchstens ganz schwach den Glühfaden durch die schwarzen Flächen eines Reprofilmes sehen. Deshalb funktioniert es mit den diversen Folien für Tinten- und Laserdruck nie so richtig. 
Ein Mittelding ist unser neuer Digitaldruckfilm, aber auch er ist deutlich näher an der linken Seite des nebenstehenden Bildes als an der Rechten. Ein Vergleich Reprofilm (ganz links) gegen Laserfolie (daneben) aus gemeinsamen Scan-Vorgang zeigt das Bild oben und spricht für sich.

Filme für Wordclocks und Co.

Wie oben angedeutet, ist der Digitaldruckfilm im sichtbaren Spektrum nicht ganz so lichtdicht als im UV-Bereich. Was ihn für die typischen Durchlicht-Anwendungen bei Wordclocks nicht so geeignet macht, wie Reprofilm.

Übrigens: Beide Filmarten haben auch im IR-Bereich ihre Schwächen, können aber selbst als Material in IR-Lichtschranken etwa als Segmentscheiben verwendet werden. Es muss halt etwas mit der Verstärkung des IR-Empfängers gespielt werden, um eine gute Signalqualität zu erhalten.

Etwas Geplauder aus der „Hexenküche”: Belichtungszeiten ...

Im Hobbybereich ist ja nicht immer alles so, wie es sein sollte. Da kann schon mal das Problem entstehen, dass man überlagertes Material – sprich ältere fotobeschichtete Leiterplatten – verarbeiten muss. Da nun bei der Positiv-Verarbeitung das Licht die Fotoschicht zerstören muss, so dass diese wegentwickelt werden kann und altes Material viel Licht – also lange Belichtungszeiten, auch mal mehr als zehn Minuten – braucht, muss ein möglichst deckfähiges Schwarz des Filmes das Licht von den anderen Teilen der LTP fernhalten. Da haben so manche Folien aus Druckern keine Chance mehr.  Belichtet man zu kurz, ist die Fotoschicht zu wenig zerstört. Also muss man länger entwickeln. Dann kann es aber sein, dass das Entwicklerbad auch die Stellen angreift, die eigentlich gebraucht werden. Ein typisches Zeichen für zu lange Entwicklung ist, dass die Stellen mit Fotolack ihren Glanz verlieren. Ein anderes typisches Zeichen für unzureichend entwickeltes Material ist beim Ätzen, dass das sich das Kupfer nicht großflächig wolkig auflöst sondern eher „pixelig”, da hier noch zu viel Fotolackinseln übrig waren. Jetzt ist es aber zu spät!

Mit richtigem Reprofilm haben wir selbst schon acht Jahre altes Plattenmaterial benutzen können. Die Belichtung dauerte dann ca. 20 Minuten. Das Entwicklerbad war frisch und gut temperiert und es ging einwandfrei!

Übrigens: Auch dem Digitalfilm können Sie zweistellige Minutenzeiten in der Belichtung bedenkenlos zutrauen. Wir belichten namhaftes Material normalerweise mit 3  bis 4 Minuten sowohl über Digitalfilm als auch über Reprofilm!

Welche Daten können verarbeitet werden?

Wir belichten jetzt auch Target-, Eagle-, KiCad oder SprintLayout-Systemdaten. Als PostScript wurden diese Daten schon immer belichtet. Sie können uns also auch die Systemdaten selbst senden, die Preise sind die Gleichen. Bei diesen Programmen sind die Systemdaten am einfachsten!

PostScript-, EPS- und PDF-Daten können problemlos verarbeitet werden. Wenn Sie mehrere Datenarten generieren können, sind uns die PDF-Dateien am liebsten. Bitmap-Files – nur SW, keine Graustufenbilder oder gar Farbbilder – können auch verarbeitet werden. Mehrkosten durch höhere Maschinenzeiten entstehen dabei nicht mehr. Sie wurden auch in der Vergangenheit selten weiterberechnet.
Bitte sonst keine offenen Dateien (etwa *.cdr ) aus den Programmen senden, da wir nicht garantieren können, immer die aktuellste Version der vielen Programme zur Verfügung zu haben. Wenn Sie Scans als TIF senden, sollten diese mindestens 600 dpi, besser aber 1200 dpi – in X- und Y-Richtung – haben (Bitmap-Dateien bitte vermaßen – siehe auch Tipps!). Die Corel-Dateien sind vor allem bei Modellbauern zum Metallätzen beliebt. Belichtet bzw. gedruckt werden die Dateien in jedem Fall mit maximaler Auflösung auf einem Reprofilm in einem Laser-Belichter, oder mit dem neuen Digitaldruckverfahren.

Können auch Vorlagen per Post/Fax geliefert werden?

Ja, wenn jemand keinen PC für die Layout-Erstellung verwenden will, können wir sogar Zeichnungen mit Tusche oder Rubbel-Symbolen, sowie natürlich auch Ausdrucke nutzen. Diese Vorlagen werden bei uns mit maximal 1200 dpi gescannt und ausgedruckt. Der Film ist dann zwar nicht besser als die Vorlage, aber auf alle Fälle deckender und randschärfer, aber auch – wo es sein soll – durchsichtiger.  Zwingend dabei ist eine Skala in der X- und Y-Richtung bei jedem Nutzen anzubringen, oder zumindest die X-/Y-Maximalgröße der Vorlage anzugeben. Sonst kann keine Gewähr für maßhaltiges Verarbeiten übernommen werden, denn Ausdrucke sind selten maßhaltig. Bitte vorher Preisangebot einholen!

Welche Daten sind absolut ungeeignet?

Bitte keine Gerber-, DXF-, DWG- oder HPGL-Dateien senden! Diese Dateien sind zwar für (Foto-)Plotter oder für den Export/Import unter Layout-Programmen geeignet, aber für den Belichter absolut unverdaulich. Die Konvertierung ist meist verlustbehaftet und würde den Preisrahmen bei weitem sprengen. Nur für Fräsarbeiten können Sie uns einfache DXF- oder HPGL-Daten – aber besser sind hier auch PS-Daten – senden!

Ebenso kritisch sind Daten – das können auch PS- oder PDF-Daten sein – die aus sehr vielen Vektoren bestehen. Es gibt leider Programme die einfache Strukturen unendlich in Dreiecke oder Linien zerlegen. Hier kann es sein, dass die Daten erst aufbereitet werden müssen, um sie belichten zu können. Auch das ist Mehrarbeit und wird – nach Absprache mit dem Kunden – berechnet.

Welche Qualität kann ich erwarten?

Wie schon gesagt, wird mit 2400 dpi belichtet/gedruckt. Das ist viel Holz, kann aber etwa eine Filzstiftzeichnung nicht in ein 1A-Repro verwandeln. Auf alle Fälle sind die schwarzen Stellen der Filme ausreichend dicht und randscharf. Kleine und wenige Fehlstellen (sogenannte Blitzer) im
Film decken wir mit speziellen Repro-Korrekturstiften zu. Vor der Belichtung prüfen wir per Augenschein den Output auf grobe Fehlstellen. Ein Design-Rule- oder ein Electrical-Rule-Check ist allerdings ausgeschlossen, wir verarbeiten die Daten so, wie wir sie erhalten.

Hintergrundwissen zu Auflösungen bzw. Positioniergenauigkeit

Als Grundlage für folgende Berechnungen wird eine Belichtungmaschine mit 2400 dpi und 350 mm Rollenbreite angenommen. (Es gibt auch welche mit 2540 dpi und weiteren Auflösungen.):

  1. Die Auflösungsangaben beziehen sich immer auf die mechanische Positionierbarkeit des Laserspots in X- und Y-Richtung. Die eine Richtung wird durch einen Servomotor für den Filmvorschub, die Andere durch den Polygonspiegel zur Ablenkung des Laserstrahls dargestellt.

  2. Ein Lichtblitz für einen Pixel einer 2400dpi-Auflösung ist etwa 80 Picosekunden „lang“!
    (Ja, diese Laserdioden sind schon was Feines und Schnelles!)
    Woher kommt dieser Wert?
    Die Ablenkung erfolgt mit einem Polygonspiegel der etwa mit 3000 U/min dreht und oft acht Polygone bestitzt. Eine Laserlinie auf dem Film hat dann  2,5 ms lang Zeit ihre Pixel  zu zeichnen. 60 sec / 3000 = 0,02 sec oder 20 ms / 8 (Polygone) = 2,5 ms pro Zeile.

    In dieser einen Zeile müssen bei 2400 dpi und 350 mm Zeilenlänge ca. 33000 Pixel geflasht/geschrieben/addressiert werden können. (350 mm /25,4 mm x 2400 dpi).
    Das entspricht: 2,5 ms / 33000 = 0,0000757 ms oder aufgerundet eben 76 pS !

  3. Die Breite einer dieser Linien wird immer etwas breiter sein, als diese 2400 dpi.Laserspot
    Warum?
    Bei der Angabe der Auflösung wird von einem idealen rechteckigen! Laserspot ausgegangen. Sowas gibt es nicht! Ein Laserspot ist immer rund. Um nun diesen idealen Punkt mit einem runden Kreis abzudecken, muss der Kreis, also der Laserspot, um √2 größer sein. Das entspricht auch der
    Erklärung zu den Punktüberschneidungen an anderer
    Stelle auf dieser Homepage.

  4. Zusätzlich kommt auch noch die unvermeidliche Umrechnung einer Zeichnung in die endliche Maschinenauflösung zum Tragen. Siehe Bild unten, zum Vergrößern anklicken. Deshalb kann es bei kleinsten Strukturen – oft in Linienfeldern – im µm-Bereich schon zu unterschiedlichen Abständen oder Linienbreiten kommen. Das ist ganz normal und kein Mangel.

    Auflösung1

  5. Warum diese Ausführungen?
    Es ist immer wieder ein beliebtes Thema auf den kleinstmöglich darstellbaren Linien-Objekten rumzureiten. Ist nicht böse gemeint ;-) Das ist aber alles Theorie, denn für Anwendungen im LTP-Bereich sind sowohl unsere Reprofilme als auch die neuen Digitalen ideal!

Wie bestelle ich?

Senden Sie uns die Dateien einfach per E-Mail-Anhang an info-at-cadgrafik-bauriedl.de (tauschen Sie bitte „-at-“ gegen den „Klammeraffen“) und geben Sie dabei auch unbedingt an, ob Sie die Filme seitenverkehrt oder seitenrichtig haben wollen! Ohne Angaben und ohne Text im Film belichten wir seitenrichtig. Siehe auch Tipps!

Wie und wann wird geliefert?

Die Filme versenden wir innerhalb von 5 Arbeitstagen (Zahlungseingang vorausgesetzt) bzw. die neue Sorte innerhalb von 24 Stunden. Bitte beachten Sie, dass wir zwischen 20.12.nn und 6.1.nn+1 keine Belichtungsaufträge bearbeiten, bzw. werden erst nach den Feiertagen ausgeliefert. Weitere Betriebsferien machen wir auf dieser Seite rechtzeitig bekannt!