Für den Entwurf einer Platine habe ich früher auf kariertem Papier mit Bleistift und Radiergummi gearbeitet. Das geht, wenn man im Maßstab 2:1 arbeitet. im Raster 5 mm := 2,5 mm. Später hat der PC und CAD bei mir Einzug gehalten und ich habe mal Geld für den Kauf von Software ausgegeben: Das Programm Lochmaster ist ein gut ausgestattet System zum Entwurf solcher Platinen und ist sein Geld wert, meine ich. Die Benutzung ist relativ leicht erlernbar (im Vergleich zu einem PCB-Layout System wie KiCad) und erlaubt flüssiges Arbeiten. Man kommt eleganter zum Ziel als mit dem karierten Papier und Bleistift und Radiergummi.
In Lochmaster sieht man die Platine sehr realistisch und kann die unvermeidlichen Leiterbahnunterbrechungen genauso wie die Bauteile von „oben“ einfach setzen. Für die späterer Ausführung erleichtert man sich das Leben, wenn man die Unterbrechungen in Spalten setzt und nicht beliebig in der Gegend herum streut. In Lochmaster kann man die Platine nach unten klappen zum Betrachten der Rückseite. So ganz konsequent mit ich mit der Spaltenanordnung nicht gewesen: Oben rechts ist eine Unterbrechung aus der Spalte ausgebüchst, der Blick darauf ist in der Normalansicht durch den R4 verdeckt.
Zum Zusägen zeichne ich die die Reihen, in denen durch die Löcher gesägt wird, mit einem Filzstift an und zähle dazu in der Anzeige die in horizontaler und vertikaler Richtung benutzten Löcher und zähle dann noch 1 dazu, dann notiere ich (hier) H 17 und V 16 und weiß in der Werkstatt, durch welche Lochreihen ich sägen muss. Die 3 mm Löcher für die Schrauben bohre ich noch vor dem Zusägen, weil das Spannen des Werkstücks dann bequemer ist und man Ausreißen verhindert. Rechts sieht man einen verdorbenen Anfang, in dem mir die Unterbrechungen verrutscht waren. Dann darf man, wie hier, noch mal von vorne anfangen.
Auf die Platine werden dann mit einem feinen Filzstift (z. B. Edding 140 S) die Unterbrechungen vorgezeichnet. Das mache ich meistens direkt vor dem Bildschirm, weil sich die Anzeige vergrößern lässt und bewege mich in relativen Lochkoodinaten. Der Nullpunkt (oben blau) wird von System vergeben und man beginnt dann immer mit Null zu zählen. Im vorliegenden Fall also 5 Löcher nach rechts und 3 Löcher nach oben, wo jetzt nach oben 4 Unterbrechungen folgen. Danach in derselben Spalte je ein Durchgang und eine Unterbrechung, um nach der zweiten 1 nach oben und 2 nach links zu gehen, wo wieder eine 4er Unterbrechung folgt. Von deren Beginn geht man 6 Löcher nach rechts und hat wieder eine 4er Unterbrechung nach unten. Hat man sich vermalt, so kann man die Fehler mit Brennspiritus oder Aceton (Nagellackentferner) wegwischen. So kann man die Lage der Unterbrechungen dann prüfen, bevor man sie ausführt.
Es wird allgemein als Vorteil genannt, dass man die Unterbrechungen der Leiterbahnen mit einem 3er Bohrer, den man nur mit der Hand, also ohne Maschine benutzt, herstellen kann. Das funktioniert, man vergrößert aber die Lücke in der Leiterbahn auf 3 mm , was verursacht, dass zwischen dem nächsten Bestückungsloch und der Unterbrechung die Bahn von 1,7 mm auf 0,6 mm verkürzt wird. Für einen normalen Lötvorgang mag das reichen, hat man sich aber vertan und muss etwas wieder auslöten, dann reißt man u. U. die Bahn von der Platine ab und muss u. U. die Platine neu von vorne beginnen.
Ich ziehe es deshalb vor, die Unterbrechungen mit einem schräg gehaltenen Japanmesser in die Bahn(en) zu schneiden. Das Messer wird an der rechten Kante der Löcher nach unten geführt, die Platine um 180° gedreht und die andere Seite der Lücke geschnitten, Danach lässt sich das Material mit der Spitze meist herauskratzen. Ein weiterer Vorteil dieser Technik: Hat man die Unterbrechung an einer falschen Stelle gesetzt, so lässt sich diese leicht durch einen Tropfen Lötzinn wieder verschließen.
Sind alle Unterbrechungen ausgeführt, wird mit einem Durchgangsprüfer (in meinem DVM) geprüft, ob auch wirklich getrennt wurde. Es darf nichts piepsen!
Bei der Bestückung baut man die Bauteile von „unten nach oben° ein, die niedrigen zuerst, und dann nach und nach die höheren bzw. dickeren. Es geht mit den Drahtbrücken los. Auch hier ist hilfreich, diese mit dem Filzstift vorzuzeichnen.
Für die Drahtbrücken verwende ich meist gesammelte Lötspießabschnitte oder gar blanken Draht. Nur für ganz lange Brücken kommt mal isolierter Draht zum Einsatz, entweder mit Lack- oder Kunststoffisolierung.
Diese Brücken müssen wieder in der Löchereinheit vorgebogen werden. Dazu kann man - eigentlich überflüssige - Lehren kaufen, es geht nämlich auch mit dem Platinenrand hervorragend. Im Bestückungsplan zählt man wieder die Löcher, beginnend mit 0 als Quellloch und n als Zielloch. Die Kante ist das Loch 0 und man biegt „rückwärts“, in dem das Ende des geraden Drahts um 2 – 3 mm nach unten gebogen wird, diese in Loch „n“ eingesteckt wird und das andere Ende um die Außenkante der Platine nach unten gebogen wird. Dann wird die Brücke an die passende Stelle gesteckt, hält das kurze Ende mit einer Pinzette fest und legt die Platine auf den Bauch, um dann die beiden Drahtenden einzulöten. Danach schneide ich das lange Ende ab. Das soll man nach der reinem Lehre nicht machen, sondern vor dem Löten den Draht auf Länge schneiden. Verfahre nach meiner Methode aber seit Jahrzehnten und habe noch nie Probleme mit Lötstellen bekommen.
Und so wächst die Bestückung stückweise nach "oben". Zuerst alle Drahtbrücken, dann die runden Teile mit axialen Anschlüssen (Rs und Dioden) und schließlich der höherbauende Rest an Bauteilen.
Ist die Bestückung abgeschlossen, muss man die Lötseite der Platine genau mit einer Lupe prüfen! Sind alle Drähte richtig eingelötet? Es kann vorkommen, dass der Anschlussdraht eines Bauteils zwar von weitem gesehen sauber eingelötet ist, mit der Lupe sieht man aber, dass die Draht keinen Kontakt zum Lot hat. Das kommt vor allem bei älteren Bauteilen vor. Nachlöten! Genauso ärgerlich sind feine oder auch größere Lötbrücken, die sich zwischen benachbarten Leiterbahnen gebildet haben und zu Kurzschlüssen führen können. Sind diese klein, dann kann man diese oft mit dem Japanmesser aus der Fuge zwischen den Bahnen herauskratzen. Bei dickeren Brocken reicht es manchmal, die benachbarten Lötstellen ohne Zugabe von Lötzinn nochmal zu verflüssigen oder gar mit der Lötkolbenspitze über die Fuge zu streichen. Wenn auch das nicht ausreicht, muss das zu reichlich zugefügte Lötzinn mit einem Kupfergeflecht entfernt werden. Dieses Kupfergeflecht wird als Entlöthilfe verkauft, es könnte auch etwas Litze zum Aufsaugen des flüssigen Lötzinns helfen.
