Der Weg des PCB-Künstlers: Wie man wirklich schöne Leiterplatten herstellt

Die Herstellung eigener Leiterplatten ist für den Hardware-Hacker ein Übergangsritual. Oft ist es ein stolzer Moment, und viele von uns entscheiden sich dafür, die Leistung mit einer selbstverherrlichenden Erwähnung auf dem Siebdruck oder vielleicht einem Witz oder einem persönlichen Logo zu verewigen. Wenn es jedoch um künstlerisch angepasste Leiterplatten geht, sind wirklich keine Grenzen gesetzt, und das ist die Spezialität von [TwinkleTwinkie], dessen Supercon-Vortrag einige der Fallstricke behandelt, auf die Sie stoßen können, wenn Sie an den Rändern herkömmlicher Leiterplattenprozesse arbeiten.

Bei den Kreationen von [TwinkleTwinkie] handelt es sich normalerweise um Abzeichen der einen oder anderen Art – sie sollen an einem Schlüsselband um den Hals, als Anstecknadel oder als Dekoration an einem anderen Abzeichen getragen werden. Der springende Punkt ist die Ästhetik, und Stil ist genauso wichtig wie Funktionalität. Mit vielfältigen Inspirationen wie Futurama, Alice im Wunderland und den Spielereien der GIF-Community verbinden seine Abzeichen leuchtend farbige Tafeln mit einer großen Portion LEDs und künstlerischem Siebdruck zu elektronischen Kunstwerken.

Heutzutage bieten Leiterplattenfertigungshäuser mehr Auswahl als je zuvor, was Siebdrucke, Lötstopplackfarben und andere Optionen angeht. Im Grunde geht es ihnen jedoch in erster Linie darum, zuverlässige, präzise und elektronisch funktionierende Platinen herzustellen – und das kann für #badgelife-Hacker, die aus ästhetischeren Gründen entwerfen, Probleme bereiten.

[TwinkleTwinkie] stieß bei der Entwicklung des Arc Badge auf genau dieses Problem, einem Teil, das den berühmten Arc-Reaktor aus den Filmen „Iron Man“ und „Avengers“ nachbilden sollte. Die Grundidee des Abzeichens bestand darin, eine Basisplatine zu haben, die die gesamte Hardware zusammen mit einem Abstandshalter trägt, und dann eine dritte Deckschicht bestehend aus einer Platine, durch die die LEDs leuchten sollten. Die Prototypenplatine funktionierte gut, da das Fab-Haus sie auf 1,6 mm dickem FR4 mit weißem Siebdruck und roter Lötmaske produzierte. Für das Endprodukt, das etwas ausgefallener sein sollte, wurde stattdessen schwarzer Siebdruck gewählt. Die Bestellung erfolgte über PCBWay, was den Einsatz ihrer „Advanced Production Fab“ und eine längere Vorlaufzeit erforderlich machte, aber nach ein paar Wochen waren die Platinen fertig.

Obwohl der schwarze Siebdruck im Kontrast zur satten roten Lötmaske großartig aussah, gab es leider ein Problem. Als [TwinkleTwinkie] nach einer schwarzen Lötmaske fragte, führte dies auch zu einem Wechsel des FR4-Materials zu einer anderen Qualität, die undurchsichtiger war als die Prototypenplatine. Dies führte dazu, dass die LEDs sehr schwach leuchteten und der für das ArcBadge gewünschte visuelle Effekt zunichte gemacht wurde. Die Verdunkelung war so stark, dass Benutzer den Durchleuchteffekt nicht mehr wahrnahmen, wenn sie das Abzeichen unter einem T-Shirt trugen, à la Tony Stark. Um herauszufinden, was passiert war, war ein Vergleich mit dem Prototyp erforderlich. PCBWay hatte bei der Umstellung auf den schwarzen Siebdruck einfach ein höherwertiges Material verwendet. Angesichts der Tatsache, dass Leiterplatten als elektronische Produkte und nicht wegen ihrer optischen Qualität verkauft werden, hatten sie per se nichts falsch gemacht – aber trotzdem waren die neuen Platinen nicht für ihren Zweck geeignet.

Die Lösung war einfach: Die Platinen mussten nachbestellt werden. Um sicherzustellen, dass die LEDs durchscheinen und wirklich strahlen, wurden Vorkehrungen getroffen. Die endgültige Tafel wurde wieder auf weißen Siebdruck umgestellt. Als zusätzliche Vorsichtsmaßnahme war das neue Teil für den Fall, dass PCBWay weiterhin das neue Material verwendete, stattdessen 0,8 mm dick, sodass es weniger Licht blockierte.

Durch die Neugestaltung hatte [TwinkleTwinkie] 250 Untersetzer zum Verteilen übrig, aber sein Engagement, seinen Kunden ein Qualitätsprodukt zu bieten, ist lobenswert. Obwohl niemand einen Fehler gemacht hat, wäre das Endprodukt etwas enttäuschend ausgefallen, wenn die Neugestaltung nicht stattgefunden hätte. Das Arc-Abzeichen, so wie es geliefert wird, glänzt mit den Besten, und wir sind sicher, dass alle Beteiligten durch dieses Erlebnis weiser geworden sind!