Leiterplatten mit dem Tonertransferverfahren

  Saubere Sache für den Elektronikbastler

Da liest man ja die verschiedensten Ansichten über diese Methode, ein Layout auf die Leiterplatte zu bringen. Die Meinungen gehen von "absoluter Mist" bis zu "frenetischen Beifallsbekundungen". Auch ich habe mich mit dem Bügeleisen an dieser Methode versucht, bin aber, wie viele andere vor mir, jämmerlich gescheitert. Prinzipiell ist der Transfer des Toners möglich gewesen, aber es gab einige unschöne Fehlerquellen, die die ganze Geschichte zu einer Art von Lotteriespiel machten. Nach einigen geglückten und einigen mißlungenen Bügeleisen-Versuchen habe ich dann einen billigen Laminator Ecomaster A4 geordert und nach meinen Vorstellungen modifiziert.
Zwei Maßnahmen brachten schließlich den gewünschten Erfolg:

1. Temperatur erhöhen und auf maximal 195°C begrenzen:
Das erfordert zwingend eine Temperaturregelung. Die Temperatursicherung und der Bimetallregler im Heizkreis des Laminators wurden entfernt. Die zwei Heizer des Laminators wurden probeweise an einem Regeltransformator betrieben und die maximal erreichte Temperatur bei verschiedenen Betriebsspannungen ermittelt. Bei 180 °C beginnen die roten Gummirollen sichtbar und riechbar zu melden, daß der lieben Temperatur nun aber genug sei ...
Mit R12 wird der Abschaltpunkt des Temperaturreglers auf 180 °C eingestellt. Der Widerstand R11 bestimmt die Hysterese des Komparators IC1a. Mit R11 = 1M2 schaltet die Regelung bei etwa 165 °C wieder zu.

2. Heizleistung reduzieren:
Bei den Versuchen mit dem Regeltransformator wurde festgestellt, daß die Temperatur, direkt an den Andruckrollen gemessen, bis über 210 °C ansteigen kann, was den Andruckrollen keinesfalls bekommt. Eine Diode 1N4007 in Reihe mit den Heizern versetzt die Heizer in Halbwellenbetrieb und verringert die Heizleistung auf ein verträgliches Maß. Die Anheizzeit vergrößert sich zwar auf etwa 4 Minuten, aber das thermische Überschwingen, welches ohne die Verringerung der Heizleistung bei etwa 25 °C lag, ist jetzt nur noch bei 15 °C, ein erträglicher Wert.

Laminator in Betrieb

Temperaturregelung

Schaltbild

Sensorbefestigung mit Kaptonband

Rollenspalt bringt Federkraft

Die Verbindung von Temperatursensor PT1000 zur Leiterplatte der Temperaturregelung ist mit Teflon-Koaxialkabel ausgeführt. Mit einer Temperaturgrenze laut Datenblatt von 205 °C wird es hart an der Grenze der thermischen Belastbarkeit betrieben.

Wichtig ist auch die richtige Auswahl des Papiers. Einerseits muß es ohne Papierstau zu verursachen durch meinen HP4L Laserdrucker hindurch, andererseits sollte es auch eine glatte Oberfläche haben. Mit dem oft empfohlenen Papier aus dem Reichelt-Katalog hatte ich gute Ergebnisse erzielt, wenn man das Reichelt-Papier vorher nur mit der oberen Kante auf die Mitte eines normalen A4-Blattes aus dem Drucker-Vorratskasten klebt. Das Druckerpapier dient dann nur noch als sicheres Transportmittel für das Reichelt-Papier.
Als einziges preiswertes und dennoch kurzzeitig temperaturbeständiges Klebeband hat sich TESA-Film (das Echte) bewährt. Mit ihm klebe ich vor dem Bedrucken die Reichelt-Seiten auf ein DIN-A4-Blatt und auch die Leiterplatte auf das Layout, bevor es dann durch den Laminator geht.
Nach dem Laminieren haftet der Toner (hoffentlich) fest auf der Kupferschicht der Leiterplatte. Nun muß das Papier wieder vom Toner getrennt werden. Dazu lege ich die Leiterplatte mit dem noch anhaftenden Papier in eine Schale mit warmem Wasser, dem einige Tropfen Geschirrspülmittel zugefügt wurden. Das Geschirrspülmittel führt zu besserer Benetzung des Papiers. Nach etwa 4 Minuten ist das Papier genügend durchweicht und läßt sich ganz einfach und im Stück von der Platine abziehen. Nachträgliches Abrubbeln von Papierresten ist bei genügend langem Einweichen nicht mehr erforderlich.
Noch bessere Konturenschärfe erreicht man durch die Verwendung von gestrichenem Papier, auch Kunstdruckpapier genannt. Bei diesem Papier sind die Zwischenräume zwischen den Papierfasern an der Oberseite mit einem Füllmaterial "gestrichen". Man erkennt dieses Papier sofort, wenn man es mit dem Reichelt-Papier vergleicht, an seiner glatten und faserfreien Oberfläche. Zweiseitig gestrichenes Kunstdruckpapier muß vor der Verarbeitung im Rollenlaminator unbedingt trocken sein. Beachtet man das nicht, kann es zur Blasenbildung durch Wasserdampf kommen. Die im Papier zwischen den gestrichenen Schichten enthaltene Feuchtigkeit verdampft bei Kontakt mit den aufgeheizten Laminatorrollen schlagartig und führt zur Ablösung von Ober- und Unterseite. Es ist nicht schwer, so ein Blatt Papier zu spalten.
Quellen für gutes Papier gibt es wie Sand am Meer, man braucht sowas nicht zu kaufen.
Binden Sie doch einfach ihre bunteste Krawatte um, ziehen Sie Ihren alten Nadelstreifen-Anzug wieder einmal an und gehen Sie zu einer deutschen Bank Ihres Mißtrauens. Dort lassen Sie sich die neuesten und größten DIN-A4-Prospekte zur Anlage einer größeren Summe Geldes präsentieren. Eine Beratung ergibt Papier für mindestens 1 Jahr Toner-Transfer-Druck.

Ausführlich hat Thomas Pfeifer das Tonertransferverfahren zur Leiterplattenherstellung beschrieben.

Hier noch das Datenblatt des russischen FET KP307.