Angepinnt Step-by-Step SD2IEC Platinenherstellung

  • Step-by-Step SD2IEC Platinenherstellung

    Hallo und ein erfolgreiches neues Jahr 2011 !

    Wer seinen Commodore liebt, der baut ihm eine Erweiterung.

    Leider ist das nicht immer so einfach, wenn man größere Dinge mit einem Lochrasteraufbau realisieren muss.
    Die Fehlersuche ist dann auch noch echt nervend, wenn man einen riesigen Drahtverhau auf dem Board hat.
    Leiterplatten bei einem Hersteller fertigen zu lassen ist meist bei geringen Bestell-Mengen oder bei Prototypen zu kostspielig.

    Genau für die Leute, die nur mal ab-und-zu 'ne Leiterplatte benötigen ist dieser Thread gedacht.
    Wir kommen bei meiner Version vollkommen ohne Belichtung und Entwickler aus !
    Übrigens ist diese Art der Leiterplattenfertigung nicht gerade neu, das haben vor mir auch schon andere gemacht. ;)
    Von mir ist die Idee Wachspapier als Trägerpapier einzusetzen.

    Da ich während meines Urlaubs intensiv das SD2IEC-Projekt studiert habe, ist dieser Thread auch denen gewidmet,
    die eine SD2IEC-LCD-Variante haben wollen.

    Es geht hier als Beispiel um die Sascha-Bader-Version des SD2IEC mit einem 2x16 oder 2x20 Zeichen-LCD.
    sascha-bader.de/html/sd2iec.html

    An dieser Stelle Danke an alle Beteiligten des SD2IEC Projekts:
    Unseen, Shadowolf, DerSchatten, AntaBaka, Lordbubsy, Sascha Bader, und alle anderen !
    !!! RESPEKT - gute Arbeit !!! :respect:

    OK - lasst uns anfangen...
    Ich hatte mich vorerst für eine Mini-Version des Sascha Bader LCD-SD2IEC entschieden,
    da das Ganze relativ schnell geroutet werden konnte. (...und sogar fast (eine) ohne Brücken!)

    Hier ist mein selbsterstellter Schaltplan und das Layout:





    Wir benötigen:
    - Einen HP-Laserdrucker oder einen vergleichbaren Laserdrucker mit magnetischem Toner.
    - Ein paar Blätter Wachspapier oder von Laseretiketten das Trägerpapier (ohne Etiketten!).
    - Ein Bügeleisen
    - Stahlwolle
    - Eine Kunststoffzange-/Pinzette
    - Leiterplattenmaterial
    - Säure: Natriumpersulfat granuliert und warmes Wasser (+50°C).
    - Leiterplattenreiniger, oder Nitroverdünner.

    Schritt 1: Layout auf Trägerpapier drucken.
    Eine Warnung vorweg :prof: : Hat man das falsche Wachs- oder Trägerpapier, kann man sich
    schnell den Laserdrucker ruinieren ! (Ich habe schon einen fast verschrottet :wand )
    Der magnetische Toner (von HP) ist säureresistent und wird als Säurestoppmaske verwendet.
    Der Ausdruck muss immer spiegelverkehrt zu den jeweiligen Layern sein, da der Toner übertragen wird.


    Bild1 Toner auf dem Transferpapier (spiegelverkehrt)

    Schritt 2: Toner auf die Platine übertragen.
    Mit Stahlwolle wird die schon geschnittene Platine gleichmäßig gereinigt und dabei aufgeraut.

    Jetzt wird´s knifflig und benötigt einige Übung.
    Das Trägerblatt wird auf die Platine gelegt und vorsichtig bei mittlerer Hitze aufgebügelt.
    Dabei sollte das Papier gut an der Leiterplatte haften.
    Man sollte aufpassen, dass der Toner nicht zerläuft oder sieded.
    Nun wird das Trägerpapier vorsichtig diagonal abgezogen. (langsam !)
    Sollten noch Teile am Papier haften, kann man etwas nachbügeln. :rolleyes:


    Bild2 Abgebügelter Toner auf der Leiterplatte

    Schritt 3: Ätzlösung ansetzen und ätzen (Erst das Wasser, dann die Säure...! :grr: )
    In 1L Wasser +50°C wird ca. 250g Natriumpersulfat gelöst.
    Bei der Verwendung einer Ätzküvette entsprechend die Mengen anpassen.
    Jetzt die Platine mit einer Kunststoffzange-/Pinzette durch die Lösung schwenken.
    Solange schwenken, bis alle Kupferreste zwischen den Bahnen verschunden sind.
    Die Säure hat jetzt durch das gelöste Kupfer eine hellblaue Färbung.
    (Profis nutzen die Elektrolyse um das Kupfer wieder zu binden.)


    Bild 3 Platiene nach dem Ätzbad

    Schritt 4: Säubern und prüfen.
    Jetzt wird die Platine mit warmen Wasser abgespült und getrocknet.
    Anschließend entfernen wir den Toner mit Leiterplattenreiniger oder Nitroverdünner.
    Mit einem Durchgangspiepser / Multimeter kann die Platine auf Kurzschlüsse und Unterbrechungen getestet werden.


    Bild 4 Gereinigte und geprüfte Platte

    Schritt 5: Die Platine bohren und bestücken.


    Bild 5 Bestückte Platine


    Bild 6 Vorsicht beim Anlöten der SMD-Bauteile es entstehen leicht Brücken !


    Fertig !

    Hier ist die fertig aufgebaute Platine im Test:

    Bild 7 Der verwendete Atmel ist ein ATMega32 (denhatte ich noch in der Bastelkiste :freude )



    Erster Testlauf:


    Bild 8 Hier ist das komplette SD2IEC provisorisch angeschlossen



    Bild 9 Let'z fetz! :roll2:


    Bild 10 "Ich liebe es, wenn ein Plan funktioniert !" :bia


    Viel Spaß beim Basteln ! :lol23:

    mpbbs :winke:
    Hardware: 16x C64, 5x C128D, C128DCR, 4x DTV, 20x 1541, 2x 1571, 8x 1351; SD2IEC, C64 Hybrid
  • Nur ATmega32, keine Treiber am seriellen Bus, SRQ nicht angeschlossen, keine Möglichkeit einen Kartenwechsel zu erkennen... Bah. Aber immerhin eine saubere Pegelwandlung für die SD-Karte und richtige Spannungsregler statt Diodenmurks.

    (AVR statt ARM lasse ich mal aus weil der Port erst vor knapp einer Woche veröffentlicht wurde)

    Quellcode

    1. 10 x=rnd(-1963):fori=1to81:y=rnd(1):next
    2. 20 forj=1to5:printchr$(rnd(1)*16+70);:next
    3. 30 printint(rnd(1)*328)-217

    sd2iec Homepage
  • mpbbs schrieb:

    - Säure: Natriumpersulfat granuliert und warmes Wasser (+50°C).


    Das ist keine Säure. Die Ätzwirkung beruht auf einer Redoxreaktion. Es ist das Salz der Peroxodischwefelsäure.

    Auch das früher gebräuchlichere Eisen-III-Chlorid ätzt Kupfer in einer Redoxreaktion, auch wenn es etwas sauer reagiert.

    Aber Daumen hoch für den Tonertransfer :) Mir wärs zu fummelig, der Belichtungs und Entwicklungsschritt ist nicht wirklich problematisch.
    Zuletzt repariert:
    21.2. Logitech M570 Microschalter ausgetauscht - geplante Obsoleszenz durch Billigtaster?
    19.11. Toshiba 3,5" Floppy defekter Elko durch Kerko getauscht auf Motorplatine
    27.11. 1541B Dauerlauf, Elko im Resetschaltkreis defekt, nicht der 7406 wie zuerst verdächtigt!
  • Hallo !

    @ Norbert
    Warum Gitternetz und nicht durchgehende Masse Fläche ?
    VG
    Norbert
    Ganz einfach, es lässt sich besser von der Transferfolie bügeln.
    In meinen ersten Versuchen hatte ich eine durchgehende Massefläche,
    leider kann man die Platine nicht so gleichmäßig mit dem Bügeleisen erhitzen und es kann dann beim Abziehen
    diese grossen Flächen zerreissen.
    Daher war es nötig, die Masse- und Schirmflächen zu "löchern". :apfel

    @ Unseen
    Nur ATmega32, keine Treiber am seriellen Bus, SRQ nicht angeschlossen,
    keine Möglichkeit einen Kartenwechsel zu erkennen... Bah.
    Du hast natürlich Recht !
    Ich mag diese Variante auch nicht, aber es sollte erst mal ein kleines Projekt sein um diese Transfermethode vorzustellen.
    Leider habe ich das Ganze nur recht knapp (in immerhin 2 Tagen!) realisieren können, da ich nächste Woche wieder arbeiten muss.

    "By the way"... Ich bastel gerade an Deiner Variante mit dem Shadowolf-Konzept.
    Du sagtest doch mal im Forum:
    Zumindest von meiner Seite aus gibts bisher für gar kein Display ein
    fertiges Binary, weil sich bisher niemand aufgerafft hat mal einen
    Hardwarestandard zu definieren für den man sowas sinnvoll bauen könnte.



    (ich definiere bestimmt keinen weil ich das Display nicht brauche...)
    Ich wollte mal einen LCD-Standard vorbereiten.
    Zumindest werde ich die Shadowolf-Variante erstmal routen und mit einem 4x20Zeichen-Display nachbauen.


    Viele Grüße

    mpbbs
    Hardware: 16x C64, 5x C128D, C128DCR, 4x DTV, 20x 1541, 2x 1571, 8x 1351; SD2IEC, C64 Hybrid
  • Unseen schrieb:

    ...keine Möglichkeit einen Kartenwechsel zu erkennen...
    Was natürlich auch sehr übel ist, wenn der 1541 Ersatz nicht merkt, das ich auf meinem Brotkasten den 2ten Teil des "Wüstenplaneten" Blu Ray DVD Rips ansehen möchte.Für ein normales D64 Image könnte eine 512MB SD Karte aber schon ein weilchen reichen.
    :ballon
    VG Norbert
  • DerSchatten schrieb:

    Wenn schon SMD, dann würd ich die Shadowolf Variante nachbauen.

    Wenn schon SMD, dann sollte jemand die ARM-Variante nachbauen (und vielleicht gleich ein gutes Design dafür machen, wie Shadowolf damals für die AVR-Variante) Diese Variante ist eindeutig die mit den besseren Zukunftsaussichten (mehr Ressourcen).

    Edit: mpbbs: Die Anleitung an sich finde ich ganz gut gelungen. Das mit diesem speziellen Papier muss ich doch auch mal probieren. Ich hab immer den traditionellen Reichelt-Katalog genommen und das Papier unter Wasser abgerubbelt.
    ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
    Bau Dir ein eigenes Modul! EasyFlash
  • @ DerSchatten
    Wozu eigentlich die Mischung aus SMD und normalen bauteilen?

    Die Platine ist so groß, da könnte man ruhig alles in herkömmlicher weise aufbauen.
    Den Mega32 hatte ich noch in der Bastelkiste und wollte noch etwas halbwegs vernümpftiges mit ihm machen.
    Natürlich hätte man alles ohne SMD ebenso hinbekommen, meine Pegelwandler hatte ich noch als SMD-Modul
    das ich in den Schaltplan eingepflegt hatte. Ausserdem sollte diese Platine die möglichkeiten der Transfermethode zeigen.
    Wenn schon SMD, dann würd ich die Shadowolf Variante nachbauen.


    Das mache ich noch... ;)
    Hardware: 16x C64, 5x C128D, C128DCR, 4x DTV, 20x 1541, 2x 1571, 8x 1351; SD2IEC, C64 Hybrid
  • skoe schrieb:

    Wenn schon SMD, dann sollte jemand die ARM-Variante nachbauen (und vielleicht gleich ein gutes Design dafür machen, wie Shadowolf damals für die AVR-Variante) Diese Variante ist eindeutig die mit den besseren Zukunftsaussichten (mehr Ressourcen).

    Einen 1:1-Nachbau mit der mbed-Konfiguration kann ich nicht so recht empfehlen, manche der I/Os könnte man besser auf andere Pins umlegen, die auf dem mbed-Modul nicht rausgeführt sind. Aber eine Anpassung auf andere Pinauswahlen ist ja im Sourcecode vorgesehen.

    OliverW. schrieb:

    Welche ARM Variante meint Ihr?

    Er meint das bzw. als Commit das

    Quellcode

    1. 10 x=rnd(-1963):fori=1to81:y=rnd(1):next
    2. 20 forj=1to5:printchr$(rnd(1)*16+70);:next
    3. 30 printint(rnd(1)*328)-217

    sd2iec Homepage
  • @ skoe
    Edit: mpbbs: Die Anleitung an sich finde ich ganz gut gelungen. Das mit
    diesem speziellen Papier muss ich doch auch mal probieren. Ich hab immer
    den traditionellen Reichelt-Katalog genommen und das Papier unter
    Wasser abgerubbelt.
    Exakt - ich auch, dabei habe ich mir schon so manchen Daumen (nach Stunden) wundgerubbelt. :nixwiss:
    Irgendwann ist es mir so auf die Nerven gegangen und dann habe ich mit diversen Medien experimentiert.
    Am besten gehen solche Trägerblätter von Papier-Labels (Aufkleber...).


    Viele Grüße !

    mpbbs
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  • Was habt Ihr denn nur gegen die klassische lithografische (belichten, entwickeln, ätzen) Methode?

    Das da an Aufwand gespart wird kann ich nicht sehen.. Immerhin wird man dann schonmal auf einen "Laserdrucker" festgelegt
    und man muss ein spezielles Papier nehmen sowie vorher das Rohmaterial peinlichst reinigen.

    Es gibt dann Leute die voranstellen das der Chemieeinsatz weniger ist bei der Transfermethode
    aber das ist Blödsinn, es fällt nur der Schritt der Belichtung und Entwicklung weg und die
    Chemie die beim Entwickeln eingesetzt wird nennt sich handelsüblich Rohrfrei, nur das
    die/der durchschnittliche/r Hausfrau/Mann etwa eine 30fache Konzentration zum Rohrreinigen
    benutzt und wegspült als es für Platinenentwickeln sinnvoll ist. Nebenbei muss schon für das Vorbereiten mehr
    Verdünner/Aceton eingesetzt werden.

    Dann ist das mit den Vollflächen noch so ein Problem das sich mit einem Bügeleisen nicht
    wirklich lösen lässt, da ist eher eine gleichmässige Erwärmung gefragt.
    Es gibt modifizierte Laminatoren oder Fixiereinheiten aus Laserdruckern die diesen Job gut machen.
    Der Aufwand sowas umzufrickeln steht allerdings in keinem Verhältnis zum UV-Beleuchter.

    Zum Schluss sind dann wieder alle gleich: Es fällt gebrauchte Ätzlösung an die entsorgt werden muss
    und die Löcher müssen eh gebohrt werden.

    Mein Fazit dazu: viel Aufwand für wenig Nutzen.

    Es gab auf dem 27c3 einen interessanten Vortrag wie man einen Tintendruckkopf auf
    Wachs mit Heizung umbaut und damit das Rohmaterial direkt bedruckt.
    Das ist prinzipiell eine geile Idee aber hat derzeit das Problem mit mangelnder Auflösung
    und Dichte. Jedenfalls waren die Ergebnisse unbrauchbar.
  • Ich belichte auch lieber, nachdem meine Tonertransferversuche jämmerlich gescheitert sind - aber das ist hier nicht das Thema.

    Laut Schaltplan wird an MISO = SD_DataOUT der gleiche Pegelwandler 5V -> 3.3V verwendet, wie an allen anderen Ausgängen zur SD-Karte hin. Aber das ist doch ein Eingang von 3.3V auf 5V, wo keine Pegelwandlung nötig wäre! Oder sehe ich das falsch? Funktioniert der "Pegelwandler" in der falschen Richtung eingebaut jetzt nur über die interne Schutzdiode?
  • for(;;) schrieb:

    Laut Schaltplan wird an MISO = SD_DataOUT der gleiche Pegelwandler 5V -> 3.3V verwendet, wie an allen anderen Ausgängen zur SD-Karte hin.

    Die Pegelwandler-Schaltung funktioniert in beide Richtungen - zur Funktionsweise kannst du mal nach AN97055 von NXP suchen.

    Aber das ist doch ein Eingang von 3.3V auf 5V, wo keine Pegelwandlung nötig wäre!

    Ohne Pegelwandlung funktioniert es zwar meistens, aber sauber wäre das nur wenn der Eingang auf 5V-Seite TTL-Charakteristik hätte was für den AVR nicht zutrifft. Shadowolf hatte die Pegelwandlung übrigens damals auf seinen Platinen für diese Leitung ebenfalls vorgesehen.

    Quellcode

    1. 10 x=rnd(-1963):fori=1to81:y=rnd(1):next
    2. 20 forj=1to5:printchr$(rnd(1)*16+70);:next
    3. 30 printint(rnd(1)*328)-217

    sd2iec Homepage
  • Unseen schrieb:

    zur Funktionsweise kannst du mal nach AN97055 von NXP suchen.
    aha - vielen Dank!

    Unseen schrieb:

    Ohne Pegelwandlung funktioniert es zwar meistens, aber sauber wäre das nur wenn der Eingang auf 5V-Seite TTL-Charakteristik hätte was für den AVR nicht zutrifft.
    Welche bestimmte "TTL-Charakteristik" meinst Du denn damit? Die LarsP-Platine verwendet diesen Pegelwandler von 3.3V nach 5V ja nicht - sind da Probleme bekannt?