Leiterplatte (engl.: gedruckte Leiterplatte, PCB, oder gedruckte Verdrahtungsplatine, PWB) – eine Platte aus Dielektrikum, auf deren Oberfläche und/oder in deren Volumen elektrisch leitende Schaltkreise gebildet sind elektronische Schaltung. Eine Leiterplatte dient dazu, verschiedene elektronische Komponenten elektrisch und mechanisch zu verbinden. Elektronische Bauteile auf einer Leiterplatte werden über ihre Anschlüsse mit Elementen eines Leiterbildes verbunden, meist durch Löten.

Anders als bei der Oberflächenmontage besteht das elektrisch leitende Muster auf einer Leiterplatte aus einer Folie, die vollständig auf einer festen isolierenden Unterlage liegt. Die Leiterplatte enthält Befestigungslöcher und Pads zur Montage bedrahteter oder planarer Komponenten. Darüber hinaus verfügen Leiterplatten über Durchkontaktierungen zur elektrischen Verbindung von Folienabschnitten, die sich auf verschiedenen Schichten der Leiterplatte befinden. MIT externe Teilnehmer Die Platine ist in der Regel mit einer Schutzschicht („Lötmaske“) und Markierungen (unterstützende Zeichnung und Text gemäß der Konstruktionsdokumentation) versehen.

Abhängig von der Anzahl der Schichten mit elektrisch leitfähigem Muster werden Leiterplatten unterteilt in:

einseitig (OSP): Auf einer Seite der dielektrischen Platte ist nur eine Folienschicht aufgeklebt.

doppelseitig (DPP): zwei Lagen Folie.

Multilayer (MLP): Folie nicht nur auf zwei Seiten der Platine, sondern auch in den inneren Schichten des Dielektrikums. Mehrschichtige Leiterplatten werden durch Zusammenkleben mehrerer einseitiger oder doppelseitiger Leiterplatten hergestellt.

Mit zunehmender Komplexität der entworfenen Geräte und zunehmender Installationsdichte nimmt die Anzahl der Schichten auf den Platinen zu.

Die Basis der Leiterplatte ist ein Dielektrikum; die am häufigsten verwendeten Materialien sind Glasfaser und Getinax. Auch die Basis von Leiterplatten kann sein Metall Basis, beschichtet mit einem Dielektrikum (z. B. eloxiertes Aluminium), wird die Kupferfolie der Leiterbahnen auf das Dielektrikum aufgebracht. Solche Leiterplatten werden in der Leistungselektronik zur effizienten Wärmeabfuhr von elektronischen Bauteilen eingesetzt. In diesem Fall wird der Metallsockel der Platine am Kühler befestigt. Die verwendeten Materialien für Leiterplatten, die im Mikrowellenbereich und bei Temperaturen bis 260 °C betrieben werden, sind mit Glasgewebe verstärkte Fluorkunststoffe (z. B. FAF-4D) und Keramik. Flexible Leiterplatten werden aus Polyimidmaterialien wie Kapton hergestellt.

Aus welchem ​​Material werden wir die Bretter herstellen?

Das Üblichste verfügbaren Materialien zur Herstellung von Leiterplatten – das sind Getinax und Fiberglas. Mit Bakelitlack imprägniertes Getinax-Papier, Glasfaser-Textolith mit Epoxidharz. Wir werden auf jeden Fall Glasfaser verwenden!

Folien-Glasfaserlaminat sind Platten aus Glasgewebe, die mit einem Bindemittel auf Epoxidharzbasis imprägniert und auf beiden Seiten mit einer 35 Mikrometer dicken, elektrolytisch beständigen Kupferfolie beschichtet sind. Äußerst zulässige Temperatur von -60 °C bis +105 °C. Es verfügt über sehr hohe mechanische und elektrische Isoliereigenschaften und lässt sich leicht durch Schneiden, Bohren und Stanzen bearbeiten.

Glasfaser wird hauptsächlich ein- oder doppelseitig mit einer Dicke von 1,5 mm und mit Kupferfolie mit einer Dicke von 35 Mikrometern oder 18 Mikrometern verwendet. Wir werden einseitiges Glasfaserlaminat mit einer Dicke von 0,8 mm mit einer Folie mit einer Dicke von 35 Mikrometern verwenden (warum, wird weiter unten ausführlich erläutert).

Methoden zur Herstellung von Leiterplatten zu Hause

Platten können chemisch und mechanisch hergestellt werden.

Bei der chemischen Methode wird an den Stellen, an denen Spuren (Muster) auf der Platine vorhanden sein sollen, eine Schutzzusammensetzung (Lack, Toner, Farbe usw.) auf die Folie aufgetragen. Anschließend wird die Platine in eine spezielle Lösung (Eisenchlorid, Wasserstoffperoxid und andere) getaucht, die die Kupferfolie „korrodiert“, die Schutzzusammensetzung jedoch nicht beeinträchtigt. Dadurch verbleibt Kupfer unter der Schutzmasse. Anschließend wird die Schutzmasse mit einem Lösungsmittel entfernt und zurück bleibt die fertige Platte.

Bei mechanische Methode Zum Einsatz kommt ein Skalpell (bei manueller Fertigung) oder eine Fräsmaschine. Ein spezieller Fräser erzeugt Rillen in der Folie und hinterlässt letztendlich Folieninseln – das nötige Muster.

Fräsmaschinen sind ziemlich teuer, und die Fräsmaschinen selbst sind teuer und haben eine knappe Ressource. Daher werden wir diese Methode nicht verwenden.

Am einfachsten chemische Methode- Handbuch. Mit einem Risographenlack zeichnen wir Spuren auf die Tafel und ätzen sie dann mit einer Lösung. Mit dieser Methode ist die Herstellung komplexer Platinen mit sehr dünnen Leiterbahnen nicht möglich – das ist also auch nicht unser Fall.

Die nächste Methode zur Herstellung von Leiterplatten ist die Verwendung von Fotolack. Dies ist eine sehr verbreitete Technologie (Platten werden mit dieser Methode im Werk hergestellt) und wird häufig zu Hause verwendet. Im Internet gibt es viele Artikel und Methoden zur Herstellung von Platinen mit dieser Technologie. Es liefert sehr gute und wiederholbare Ergebnisse. Dies ist jedoch auch nicht unsere Option. Der Hauptgrund ist ziemlich teure Materialien(Fotolack, der sich mit der Zeit ebenfalls verschlechtert) sowie zusätzliche Werkzeuge (UV-Beleuchtungslampe, Laminator). Wenn Sie zu Hause eine Großserienproduktion von Leiterplatten haben – dann ist Fotolack konkurrenzlos – empfehlen wir Ihnen natürlich, ihn zu beherrschen. Es ist auch erwähnenswert, dass die Ausrüstung und die Fotolacktechnologie die Herstellung von Siebdruck- und Fotolacken ermöglichen Schutzmasken auf Brettern.

Mit dem Aufkommen von Laserdruckern begannen Funkamateure, diese aktiv für die Herstellung von Leiterplatten zu nutzen. Wie Sie wissen, verwendet ein Laserdrucker zum Drucken „Toner“. Hierbei handelt es sich um ein spezielles Pulver, das unter Temperatur versintert und am Papier haftet – das Ergebnis ist eine Zeichnung. Der Toner ist beständig gegen verschiedene Chemikalien Dadurch kann es als Schutzbeschichtung auf der Kupferoberfläche verwendet werden.

Unsere Methode besteht also darin, den Toner vom Papier auf die Oberfläche der Kupferfolie zu übertragen und dann die Platine zu ätzen Sonderlösung um die Zeichnung zu bekommen.

Aufgrund der einfachen Handhabung hat diese Methode im Amateurfunk eine große Verbreitung gefunden. Wenn Sie in Yandex oder Google eingeben, wie man Toner von Papier auf eine Tafel überträgt, finden Sie sofort einen Begriff wie „LUT“ – Laser-Bügeltechnologie. Platinen, die diese Technologie verwenden, werden wie folgt hergestellt: Das Muster der Leiterbahnen wird spiegelverkehrt gedruckt, das Papier wird mit dem Muster auf dem Kupfer auf die Platine aufgetragen, die Oberseite dieses Papiers wird gebügelt, der Toner wird weich und haftet an der Platine Planke. Anschließend wird das Papier in Wasser eingeweicht und fertig ist das Brett.

Im Internet gibt es „eine Million“ Artikel darüber, wie man mit dieser Technologie ein Board herstellt. Diese Technologie hat jedoch viele Nachteile, die direkte Hände und eine sehr lange Eingewöhnungszeit erfordern. Das heißt, Sie müssen es fühlen. Die Zahlungen erfolgen nicht beim ersten Mal, sondern jedes zweite Mal. Es gibt viele Verbesserungen – die Verwendung eines Laminators (mit Modifikation – der übliche hat nicht genug Temperatur), wodurch Sie sehr gute Ergebnisse erzielen können. Es gibt sogar Methoden zum Bau spezieller Heißpressen, aber auch dies erfordert wiederum spezielle Geräte. Die Hauptnachteile der LUT-Technologie:

Überhitzung – die Spuren breiten sich aus – werden breiter

Unterhitzung – die Spuren bleiben auf dem Papier

Das Papier ist an der Platine „festgebacken“ – selbst wenn es nass ist, lässt es sich nur schwer ablösen – dadurch kann der Toner beschädigt werden. Im Internet gibt es viele Informationen darüber, welches Papier man wählen sollte.

Poröser Toner – nach dem Entfernen des Papiers verbleiben Mikroporen im Toner – durch diese wird auch die Platine geätzt – es entstehen korrodierte Spuren

Wiederholbarkeit des Ergebnisses - heute ausgezeichnet, morgen schlecht, dann gut - es ist sehr schwierig, ein stabiles Ergebnis zu erzielen - Sie benötigen eine streng konstante Temperatur zum Aufwärmen des Toners, Sie benötigen einen stabilen Anpressdruck auf der Platine.

Mit dieser Methode konnte ich übrigens kein Board herstellen. Ich habe versucht, es sowohl auf Zeitschriften als auch auf beschichtetem Papier zu machen. Dadurch habe ich sogar die Platinen verdorben – das Kupfer ist durch Überhitzung aufgequollen.

Aus irgendeinem Grund gibt es im Internet ungerechtfertigt wenig Informationen über eine andere Methode der Tonerübertragung – die kalte chemische Übertragungsmethode. Es basiert auf der Tatsache, dass Toner nicht in Alkohol, sondern in Aceton löslich ist. Wenn Sie also eine Mischung aus Aceton und Alkohol wählen, die den Toner nur aufweicht, kann er aus Papier „wieder auf die Tafel geklebt“ werden. Diese Methode hat mir sehr gut gefallen und sofort Früchte getragen – das erste Brett war fertig. Wie sich jedoch später herausstellte, konnte ich nirgends etwas finden genaue Information, was 100 % Ergebnisse liefern würde. Wir brauchen eine Methode, mit der sogar ein Kind das Brett herstellen kann. Aber beim zweiten Mal hat es nicht geklappt, das Brett zu machen, und dann hat es wieder lange gedauert, die nötigen Zutaten auszuwählen.

Als Ergebnis wurde nach viel Aufwand eine Abfolge von Maßnahmen entwickelt, alle Komponenten ausgewählt, die, wenn nicht 100 %, dann 95 % eines guten Ergebnisses liefern. Und das Wichtigste: Der Vorgang ist so einfach, dass das Kind das Brett völlig selbstständig herstellen kann. Dies ist die Methode, die wir verwenden werden. (Natürlich können Sie es weiterhin auf das Ideal bringen – wenn Sie es besser machen, dann schreiben Sie). Die Vorteile dieser Methode:

Alle Reagenzien sind kostengünstig, zugänglich und sicher

Es werden keine zusätzlichen Werkzeuge benötigt (Bügeleisen, Lampen, Laminiergeräte – nichts, obwohl nicht – Sie benötigen einen Topf)

Es besteht keine Möglichkeit, die Platine zu beschädigen – die Platine erwärmt sich überhaupt nicht

das Papier löst sich von selbst – man sieht das Ergebnis der Tonerübertragung – wo die Übertragung nicht gelungen ist

Es gibt keine Poren im Toner (sie sind mit Papier versiegelt) und daher keine Beizen

Wir machen 1-2-3-4-5 und erhalten immer das gleiche Ergebnis – fast 100 % Wiederholbarkeit

Bevor wir beginnen, sehen wir uns an, welche Bretter wir benötigen und was wir mit dieser Methode zu Hause machen können.

Grundvoraussetzungen für gefertigte Platinen

Wir werden Geräte auf Mikrocontrollern herstellen und dabei moderne Sensoren und Mikroschaltungen verwenden. Mikrochips werden immer kleiner. Dementsprechend ist eine Leistung erforderlich folgenden Anforderungen zu den Foren:

die Platinen müssen doppelseitig sein (in der Regel ist es sehr schwierig, eine einseitige Platine zu verdrahten, vierschichtige Platinen zu Hause herzustellen ist ziemlich schwierig, Mikrocontroller benötigen eine Erdungsschicht zum Schutz vor Störungen)

Die Leiterbahnen sollten eine Dicke von 0,2 mm haben – diese Größe ist völlig ausreichend – 0,1 mm wären sogar noch besser – es besteht jedoch die Möglichkeit, dass die Leiterbahnen beim Löten verätzen und sich lösen

Die Abstände zwischen den Leiterbahnen betragen 0,2 mm – das reicht für fast alle Schaltungen. Die Reduzierung des Spalts auf 0,1 mm ist mit der Verschmelzung von Leiterbahnen und der Schwierigkeit verbunden, die Platine auf Kurzschlüsse zu überwachen.

Wir werden keine Schutzmasken verwenden und auch keinen Siebdruck durchführen – dies würde die Produktion erschweren, und wenn Sie das Board selbst herstellen, ist dies nicht erforderlich. Auch hier gibt es viele Informationen zu diesem Thema im Internet, und wenn Sie möchten, können Sie den „Marathon“ auch selbst absolvieren.

Wir werden die Platinen nicht verzinnen, das ist auch nicht notwendig (es sei denn, Sie stellen ein Gerät für 100 Jahre her). Zum Schutz verwenden wir Lack. Unser Hauptziel ist es, schnell, effizient und kostengünstig eine Platine für das Gerät zu Hause herzustellen.

So sieht das fertige Brett aus. hergestellt nach unserer Methode - Spuren 0,25 und 0,3, Abstände 0,2

Wie man aus zwei einseitigen Brettern ein doppelseitiges Brett macht

Eine der Herausforderungen bei der Herstellung doppelseitiger Platinen besteht darin, die Seiten so auszurichten, dass die Durchkontaktierungen ausgerichtet sind. Üblicherweise wird hierfür ein „Sandwich“ hergestellt. Es werden zwei Seiten gleichzeitig auf ein Blatt Papier gedruckt. Das Blatt wird in der Mitte gefaltet und die Seiten werden mithilfe spezieller Markierungen genau ausgerichtet. Im Inneren wird doppelseitiger Textolit platziert. Bei der LUT-Methode wird ein solches Sandwich gebügelt und man erhält ein doppelseitiges Brett.

Bei der Kalttonerübertragungsmethode erfolgt die Übertragung selbst jedoch mithilfe einer Flüssigkeit. Daher ist es sehr schwierig, den Prozess der Benetzung einer Seite gleichzeitig mit der anderen Seite zu organisieren. Das geht natürlich auch, aber mit Hilfe spezielles Gerät- Minipresse (Schraubstock). Es werden dicke Blätter Papier genommen, die die Flüssigkeit aufsaugen, um den Toner zu übertragen. Die Platten werden benetzt, so dass die Flüssigkeit nicht tropft und die Platte ihre Form behält. Und dann wird ein „Sandwich“ gemacht – ein angefeuchtetes Blatt, ein Blatt Toilettenpapier zum Aufsaugen überschüssige Flüssigkeit, Blatt mit Bild, doppelseitiges Brett, Blatt mit Bild, Blatt Toilettenpapier, wieder ein angefeuchtetes Blatt. All dies wird vertikal in einen Schraubstock eingespannt. Aber das machen wir nicht, wir machen es einfacher.

In Foren zur Platinenherstellung kam eine sehr gute Idee auf: Was für ein Problem es ist, eine doppelseitige Platine herzustellen – nehmen Sie ein Messer und schneiden Sie die Leiterplatte in zwei Hälften. Da es sich bei Glasfaser um ein Schichtmaterial handelt, ist dies mit etwas Geschick nicht schwer zu bewerkstelligen:

Als Ergebnis erhalten wir aus einer doppelseitigen Platte mit einer Dicke von 1,5 mm zwei einseitige Hälften.

Als nächstes fertigen wir zwei Bretter, bohren sie und fertig – sie sind perfekt ausgerichtet. Da es nicht immer möglich war, die Leiterplatte gleichmäßig zuzuschneiden, kam man am Ende auf die Idee, eine dünne einseitige Leiterplatte mit einer Dicke von 0,8 mm zu verwenden. Die beiden Hälften müssen dann nicht mehr zusammengeklebt werden; sie werden durch angelötete Brücken in den Durchkontaktierungen, Knöpfen und Anschlüssen an Ort und Stelle gehalten. Bei Bedarf können Sie es aber problemlos mit Epoxidkleber verkleben.

Die Hauptvorteile dieser Wanderung:

Textolith mit einer Dicke von 0,8 mm lässt sich leicht mit einer Papierschere schneiden! In jeder Form, das heißt, es lässt sich sehr einfach auf den Körper zuschneiden.

Dünne Leiterplatte – transparent – ​​durch Anstrahlen einer Taschenlampe von unten können Sie leicht die Richtigkeit aller Leiterbahnen, Kurzschlüsse und Unterbrechungen überprüfen.

Das Löten einer Seite ist einfacher – die Komponenten auf der anderen Seite stören nicht und Sie können das Löten der Mikroschaltungsstifte leicht kontrollieren – Sie können die Seiten ganz am Ende verbinden

Sie müssen doppelt so viele Löcher bohren und die Löcher können leicht voneinander abweichen

Die Steifigkeit der Struktur geht leicht verloren, wenn Sie die Bretter nicht zusammenkleben, aber das Kleben ist nicht sehr praktisch

Einseitiges Glasfaserlaminat mit einer Dicke von 0,8 mm ist schwer zu kaufen; die meisten Leute verkaufen 1,5 mm, aber wenn Sie es nicht bekommen können, können Sie dickeres Textolith mit einem Messer schneiden.

Kommen wir zu den Details.

notwendige Werkzeuge und Chemie

Wir benötigen folgende Zutaten:

Nun, da wir das alles haben, gehen wir es Schritt für Schritt an.

1. Anordnung der Plattenschichten auf einem Blatt Papier zum Drucken mit InkScape

Automatischer Spannzangensatz:

Wir empfehlen die erste Option – sie ist günstiger. Als nächstes müssen Sie Drähte und einen Schalter (vorzugsweise einen Knopf) an den Motor anlöten. Es ist besser, den Knopf am Gehäuse zu platzieren, um das schnelle Ein- und Ausschalten des Motors zu erleichtern. Sie müssen nur noch ein Netzteil auswählen. Sie können jedes Netzteil mit 7-12 V Strom 1 A (weniger ist möglich) verwenden. Wenn kein solches Netzteil vorhanden ist, ist möglicherweise eine USB-Aufladung mit 1-2 A oder ein Krona-Akku geeignet (Sie müssen es einfach ausprobieren – nicht jeder mag Lademotoren, der Motor startet möglicherweise nicht).

Der Bohrer ist fertig, Sie können bohren. Sie müssen jedoch nur streng im 90-Grad-Winkel bohren. Sie können eine Mini-Maschine bauen – im Internet gibt es verschiedene Schemata:

Aber es gibt eine einfachere Lösung.

Bohrlehre

Um genau im 90-Grad-Winkel zu bohren, reicht es aus, eine Bohrlehre anzufertigen. Wir werden so etwas machen:

Es ist sehr einfach zu machen. Nehmen Sie ein Quadrat aus beliebigem Kunststoff. Wir stellen unsere Bohrmaschine auf einen Tisch oder eine andere ebene Fläche. Und bohren Sie mit dem benötigten Bohrer ein Loch in den Kunststoff. Es ist wichtig, auf eine gleichmäßige horizontale Bewegung des Bohrers zu achten. Sie können den Motor an die Wand oder Schiene und auch an den Kunststoff lehnen. Als nächstes bohren Sie mit einem großen Bohrer ein Loch für die Spannzange. Bohren oder schneiden Sie von der Rückseite ein Stück Kunststoff ab, sodass der Bohrer sichtbar ist. Sie können eine rutschfeste Oberfläche auf die Unterseite kleben – Papier oder Gummiband. Für jeden Bohrer muss eine solche Vorrichtung angefertigt werden. Dadurch wird ein absolut präzises Bohren gewährleistet!

Diese Option ist auch geeignet: Schneiden Sie oben einen Teil des Kunststoffs ab und schneiden Sie unten eine Ecke ab.

So bohren Sie damit:

Wir spannen den Bohrer so ein, dass er 2-3 mm herausragt volles Eintauchen Spannzangen. Wir platzieren den Bohrer an der Stelle, an der wir bohren müssen (beim Ätzen der Platine werden wir eine Markierung in Form eines Minilochs im Kupfer haben, an der gebohrt werden soll – in Kicad haben wir dafür speziell ein Häkchen gesetzt, damit das (Bohrer steht von alleine da), Bohrlehre drücken und Motor einschalten - fertig ist das Bohren. Zur Beleuchtung können Sie eine Taschenlampe verwenden, indem Sie diese auf den Tisch stellen.

Wie wir bereits geschrieben haben, können Sie Löcher nur auf einer Seite bohren – dort, wo die Schienen passen – die zweite Hälfte kann ohne Bohrlehre entlang des ersten Führungslochs gebohrt werden. Das spart ein wenig Aufwand.

8. Verzinnen des Bretts

Warum die Platinen verzinnen – hauptsächlich um Kupfer vor Korrosion zu schützen? Der Hauptnachteil der Verzinnung ist die Überhitzung der Platine und eine mögliche Beschädigung der Leiterbahnen. Wenn nicht Lötstation- Auf keinen Fall - basteln Sie nicht an der Tafel herum! Wenn ja, ist das Risiko minimal.

Man kann ein Brett mit ROSE-Legierung in kochendem Wasser verzinnen, aber es ist teuer und schwer zu bekommen. Es ist besser, mit gewöhnlichem Lot zu verzinnen. Um dies effizient zu bewerkstelligen, müssen Sie ein einfaches Gerät mit einer sehr dünnen Schicht herstellen. Wir nehmen ein Stück Geflecht zum Entlöten von Teilen, legen es auf die Spitze und schrauben es mit Draht an die Spitze, damit es sich nicht löst:

Wir bedecken die Platine mit Flussmittel – zum Beispiel LTI120 und auch das Geflecht. Jetzt legen wir Zinn in das Geflecht und bewegen es über das Brett (bemalen) – es stellt sich heraus hervorragendes Ergebnis. Aber wenn Sie das Geflecht verwenden, löst es sich und Kupferflusen bleiben auf der Platine zurück – diese müssen entfernt werden, sonst kommt es zu einem Kurzschluss! Sie können dies sehr leicht erkennen, indem Sie mit einer Taschenlampe auf die Rückseite der Tafel leuchten. Bei dieser Methode empfiehlt es sich, entweder einen leistungsstarken Lötkolben (60 Watt) oder ROSE-Legierung zu verwenden.

Daher ist es besser, die Bretter nicht zu verzinnen, sondern ganz zum Schluss zu lackieren – zum Beispiel PLASTIC 70 oder einfach Acryllack gekauft bei Autoteile KU-9004:

Feinabstimmung der Tonerübertragungsmethode

Es gibt zwei Punkte in der Methode, die angepasst werden können und möglicherweise nicht sofort funktionieren. Um sie zu konfigurieren, müssen Sie in Kicad eine Testplatine mit Spuren in einer quadratischen Spirale unterschiedlicher Dicke von 0,3 bis 0,1 mm und mit unterschiedlichen Abständen von 0,3 bis 0,1 mm erstellen. Es ist besser, mehrere solcher Muster gleichzeitig auf ein Blatt zu drucken und Anpassungen vorzunehmen.

Mögliche Probleme, die wir beheben werden:

1) Raupen können ihre Geometrie verändern – sie breiten sich aus, werden breiter, normalerweise sehr wenig, bis zu 0,1 mm – aber das ist nicht gut

2) Der Toner haftet möglicherweise nicht gut auf der Platine, löst sich beim Entfernen des Papiers oder haftet schlecht auf der Platine

Das erste und das zweite Problem hängen miteinander zusammen. Ich löse das erste, du kommst zum zweiten. Wir müssen einen Kompromiss finden.

Die Spuren können sich aus zwei Gründen ausbreiten: zu viel Druck, zu viel Aceton in der entstehenden Flüssigkeit. Zunächst müssen Sie versuchen, die Belastung zu reduzieren. Die Mindestlast liegt bei ca. 800g, eine Reduzierung darunter lohnt sich nicht. Dementsprechend platzieren wir die Ladung ganz ohne Druck – einfach auflegen und fertig. Es müssen 2-3 Lagen Toilettenpapier vorhanden sein, um eine gute Aufnahme überschüssiger Lösung zu gewährleisten. Sie müssen sicherstellen, dass das Papier nach dem Entfernen des Gewichts weiß ist und keine violetten Flecken aufweist. Solche Flecken weisen auf ein starkes Schmelzen des Toners hin. Wenn Sie es nicht mit einem Gewicht justieren können und die Spuren trotzdem verschwimmen, dann erhöhen Sie den Anteil des Nagellackentferners in der Lösung. Sie können die Menge auf 3 Teile Flüssigkeit und 1 Teil Aceton erhöhen.

Das zweite Problem, wenn keine Verletzung der Geometrie vorliegt, weist auf ein unzureichendes Gewicht der Ladung oder eine geringe Menge Aceton hin. Auch hier lohnt es sich, mit der Ladung zu beginnen. Mehr als 3 kg machen keinen Sinn. Wenn der Toner immer noch nicht gut auf der Platine haftet, müssen Sie die Acetonmenge erhöhen.

Dieses Problem tritt hauptsächlich auf, wenn Sie Ihren Nagellackentferner wechseln. Leider handelt es sich hierbei nicht um ein dauerhaftes bzw. reines Bauteil, ein Austausch gegen ein anderes war jedoch nicht möglich. Ich habe versucht, es durch Alkohol zu ersetzen, aber anscheinend ist die Mischung nicht homogen und der Toner klebt an einigen Stellen. Außerdem kann Nagellackentferner Aceton enthalten, dann wird weniger davon benötigt. Im Allgemeinen müssen Sie eine solche Abstimmung einmal durchführen, bis die Flüssigkeit ausgeht.

Das Brett ist fertig

Wenn Sie die Platine nicht sofort verlöten, muss sie geschützt werden. Der einfachste Weg, dies zu tun, besteht darin, es mit Alkohol-Kolophoniumflussmittel zu beschichten. Vor dem Löten muss diese Beschichtung beispielsweise mit Isopropylalkohol entfernt werden.

Alternative Optionen

Sie können auch eine Tafel erstellen:

Darüber hinaus erfreuen sich maßgeschneiderte Dienstleistungen zur Herstellung von Leiterplatten immer größerer Beliebtheit – beispielsweise Easy EDA. Wenn Sie eine komplexere Platine benötigen (zum Beispiel eine 4-Lagen-Platine), dann ist dies der einzige Ausweg.

Um eine Leiterplatte herzustellen, müssen wir folgende Materialien auswählen: Material für die dielektrische Basis der Leiterplatte, Material für gedruckte Leiter und Material Schutzanstrich vor Feuchtigkeitseinwirkung. Zuerst bestimmen wir das Material für die dielektrische Basis der Leiterplatte.

Es gibt eine große Auswahl an Kupferfolienlaminaten. Sie lassen sich in zwei Gruppen einteilen:

- auf Papier;

– auf Glasfaserbasis.

Diese Materialien in Form von starren Platten werden aus mehreren Lagen Papier oder Glasfaser geformt und durch Heißpressen mit einem Bindemittel verbunden. Das Bindemittel ist normalerweise Phenolharz für Papier oder Epoxidharz für Glasfaser. In einigen Fällen Polyester, Silikonharze oder Fluorkunststoff. Laminate werden ein- oder beidseitig mit Kupferfolie in Standardstärke abgedeckt.

Die Eigenschaften der fertigen Leiterplatte hängen von der konkreten Kombination ab Ausgangsmaterialien sowie aus der Technik, einschließlich der mechanischen Bearbeitung von Platten.

Abhängig von der Basis und dem Imprägniermaterial gibt es verschiedene Arten von Materialien für die dielektrische Basis einer Leiterplatte.

Phenolgetinax ist eine mit Phenolharz imprägnierte Papierbasis. Getinaks-Platten sind für den Einsatz in Haushaltsgeräten gedacht, da sie sehr günstig sind.

Epoxid-Getinax ist ein Material auf der gleichen Papierbasis, jedoch mit Epoxidharz imprägniert.

Epoxidglasfaser ist ein mit Epoxidharz imprägniertes Material auf Glasfaserbasis. Dieses Material vereint hohe mechanische Festigkeit und gute elektrische Eigenschaften.

Die Biege- und Schlagfestigkeit der Leiterplatte muss so hoch sein, dass die Platine ohne Beschädigung mit darauf montierten schweren Bauteilen belastet werden kann.

In Platten mit metallisierten Löchern werden in der Regel keine Phenol- und Epoxidharzlaminate verwendet. Bei solchen Platten wird es auf die Wände der Löcher aufgetragen. dünne Schicht Kupfer Da der Temperaturausdehnungskoeffizient von Kupfer 6-12-mal geringer ist als der von Phenolgetinax, besteht bei einem Thermoschock, dem die Leiterplatte ausgesetzt ist, eine gewisse Gefahr von Rissen in der metallisierten Schicht an den Wänden der Löcher Gruppenlötmaschine.

Ein Riss in der metallisierten Schicht an den Lochwänden verringert die Zuverlässigkeit der Verbindung stark. Bei der Verwendung von Epoxid-Glasfaserlaminat beträgt das Verhältnis der Teetwa drei und die Gefahr von Rissen in den Löchern ist recht gering.

Aus einem Vergleich der Eigenschaften der Basen ergibt sich, dass Basen aus Epoxid-Glasfaserlaminat in jeder Hinsicht (mit Ausnahme der Kosten) Basen aus Getinax überlegen sind. Leiterplatten aus Epoxid-Glasfaserlaminat zeichnen sich durch eine geringere Verformung aus als Leiterplatten aus Phenol- und Epoxid-Getinax; Letztere haben einen zehnmal größeren Verformungsgrad als Glasfaser.

Einige Eigenschaften verschiedener Laminattypen sind in Tabelle 4 aufgeführt.

Tabelle 4 – Eigenschaften verschiedener Laminattypen

Beim Vergleich dieser Eigenschaften kommen wir zu dem Schluss, dass für die Herstellung doppelseitiger Leiterplatten ausschließlich Epoxid-Glasfaser verwendet werden sollte. In diesem Kursprojekt wurde Glasfaserlaminat der Sorte SF-2-35-1,5 ausgewählt.

Als Folie für die dielektrische Basis kann eine Kupfer-, Aluminium- oder Nickelfolie verwendet werden. Aluminiumfolie ist jedoch Kupfer unterlegen, da sie schwer zu löten ist und Nickelfolie hohe Kosten verursacht. Daher wählen wir Kupfer als Folie.

Kupferfolie ist in verschiedenen Stärken erhältlich. Die Standardfolienstärken für die am weitesten verbreitete Anwendung betragen 17,5; 35; 50; 70; 105 Mikrometer. Beim Ätzen von Kupfer entlang der Dicke wirkt das Ätzmittel auch von den Seitenkanten unter dem Fotolack auf die Kupferfolie ein und verursacht das sogenannte „Ätzen“. Um es zu reduzieren, werden üblicherweise dünnere Kupferfolien mit einer Dicke von 35 und 17,5 Mikrometern verwendet. Daher wählen wir Kupferfolie mit einer Dicke von 35 Mikrometern.

1.7 Auswahl einer PCB-Herstellungsmethode

Alle Verfahren zur Herstellung von Leiterplatten lassen sich in subtraktive und semiadditive Verfahren unterteilen.

Subtraktiver Prozess ( Subtraktion-subtrahieren) Um ein leitfähiges Muster zu erhalten, müssen Abschnitte der leitfähigen Folie durch Ätzen selektiv entfernt werden.

Additiver Prozess ( Zusatz-add) - bei der selektiven Abscheidung von leitfähigem Material auf einem nicht folienartigen Grundmaterial.

Beim semiadditiven Verfahren wird vorab eine dünne (Hilfs-)Leitschicht aufgetragen, die anschließend aus den Spaltbereichen entfernt wird.

Gemäß GOST 23751 - 86 sollte das Design von Leiterplatten unter Berücksichtigung der folgenden Herstellungsmethoden erfolgen:

– Chemikalie für GPC

– kombiniert positiv für DPP

Metallisierung Durchgangslöcher für MPP

So wird diese im Studienprojekt entwickelte Leiterplatte auf Basis eines doppelseitigen Foliendielektrikums im kombinierten Positivverfahren hergestellt. Mit dieser Methode ist es möglich, Leiter mit einer Breite von bis zu 0,25 mm zu erhalten. Das Leiterbild wird mit der subtraktiven Methode ermittelt.

2 BERECHNUNG DER LEITFÄHIGEN MUSTERELEMENTE

2.1 Berechnung der Montagelochdurchmesser

Die strukturelle und technologische Berechnung von Leiterplatten erfolgt unter Berücksichtigung von Produktionsfehlern bei der Gestaltung von leitfähigen Elementen, Fotomasken, Sockeln, Bohrungen usw. Grenzwerte Hauptparameter Leiterplattenbaugruppe, die bei der Konstruktion und Produktion für fünf Einbaudichteklassen sichergestellt werden können, sind in Tabelle 4 aufgeführt.

Tabelle 4 – Grenzwerte der Hauptparameter der gedruckten Verkabelung

Die Tabelle zeigt:

t – Leiterbreite;

S – Abstand zwischen Leitern, Kontaktpads, Leiter und Kontaktpad oder Leiter und metallisiertem Loch;

b – Abstand vom Rand gebohrtes Loch bis zum Rand des Kontaktpads dieses Lochs (Garantieband);

g – das Verhältnis des minimalen Durchmessers des metallisierten Lochs zur Dicke der Platine.

Die gemäß Tabelle 1 ausgewählten Abmessungen müssen auf die technologischen Möglichkeiten einer bestimmten Produktion abgestimmt sein.

Die Grenzwerte der technologischen Parameter der Strukturelemente der Leiterplatte (Tabelle 5) wurden als Ergebnis der Analyse von Produktionsdaten und ermittelt Experimentelle Studien Genauigkeit der einzelnen Operationen.

Tabelle 5 – Grenzwerte der Prozessparameter

Fortsetzung von Tabelle 5

Mindestdurchmesser des metallisierten (Durchkontaktierungs-)Lochs:

d min V H berechnet ´ g = 1,5 ´ 0,33 = 0,495 mm;

wobei g = 0,33 die Leiterplattendichte für die dritte Genauigkeitsklasse ist.

H berechnet – Dicke des Foliendielektrikums der Platine.

Unser Unternehmen produziert Leiterplatten aus hochwertigen importierten Materialien, von Standard-FR4 bis hin zu Mikrowellenmaterialien und Polyimid. In diesem Abschnitt definieren wir die grundlegenden Begriffe und Konzepte, die im Bereich des Designs und der Herstellung von Leiterplatten verwendet werden. Der Abschnitt erzählt vollständig einfache Dinge, jedem Konstrukteur bekannt. Allerdings gibt es hier einige Nuancen, die viele Entwickler nicht immer berücksichtigen.

*** Weitere Informationen verfügbar,

Mehrschichtiges PCB-Design
Betrachten wir ein typisches Design einer Mehrschichtplatine (Abb. 1). Bei der ersten, gebräuchlichsten Variante bestehen die inneren Schichten der Platte aus doppelseitig kupferkaschiertem Fiberglas, das als „Kern“ bezeichnet wird. Die äußeren Schichten bestehen aus Kupferfolie, die mit einem Bindemittel – einem harzigen Material namens „Prepreg“ – mit den inneren Schichten verpresst wird. Nach dem Pressen bei hohen Temperaturen entsteht ein „Kuchen“ einer mehrschichtigen Leiterplatte, in den dann Löcher gebohrt und metallisiert werden. Die zweite Option ist weniger verbreitet, wenn die äußeren Schichten aus „Kernen“ bestehen, die mit Prepreg zusammengehalten werden. Dies ist eine vereinfachte Beschreibung; es gibt viele andere Designs, die auf diesen Optionen basieren. Das Grundprinzip besteht jedoch darin, dass Prepreg als Verbindungsmaterial zwischen den Schichten fungiert. Offensichtlich kann es keine Situation geben, in der zwei doppelseitige „Kerne“ ohne einen Prepreg-Abstandshalter nebeneinander liegen, aber eine Struktur aus Folie-Prepreg-Folie-Prepreg usw. ist möglich und wird oft in Brettern mit komplexen Blindkombinationen verwendet und versteckte Löcher.

Blinde und versteckte Löcher
Der Begriff „Sacklöcher“ bezieht sich auf Durchkontaktierungen, die die Außenschicht mit den nächstgelegenen Innenschichten verbinden und keinen Zugang zu einer zweiten Außenschicht haben. Es kommt von englisches Wort blind und ähnelt dem Begriff „Sacklöcher“. Versteckt oder vergraben (aus dem Englischen begraben) werden Löcher in die inneren Schichten gebohrt und haben keinen Ausgang nach außen. Die einfachsten Möglichkeiten für Sack- und verdeckte Löcher sind in Abb. dargestellt. 2. Ihr Einsatz ist bei sehr dichter Verkabelung oder bei Platinen, die auf beiden Seiten stark mit planaren Bauteilen gesättigt sind, gerechtfertigt. Das Vorhandensein dieser Löcher führt zu einer Erhöhung der Kosten der Platine um das Eineinhalb- bis Mehrfache, jedoch in vielen Fällen, insbesondere beim Einlegen von Mikroschaltungen BGA-Paket Mit kleinen Schritten geht es nicht ohne. Essen verschiedene Wege Die Bildung solcher Durchkontaktierungen wird in diesem Abschnitt ausführlicher besprochen, zunächst werden wir uns jedoch detaillierter mit den Materialien befassen, aus denen die Mehrschichtplatine besteht.

Tg – Glasübergangstemperatur (Strukturzerstörung)
Dk – Dielektrizitätskonstante

Grundlegende Dielektrika für Leiterplatten
Die wichtigsten Arten und Parameter der für die Herstellung von MPPs verwendeten Materialien sind in Tabelle 1 aufgeführt. Typische Designs von Leiterplatten basieren auf der Verwendung von Standard-Glasfaserlaminat vom Typ FR4 mit einer Betriebstemperatur von normalerweise -50 bis +110 ° C, Glasübergangstemperatur (Zerstörungstemperatur) Tg etwa 135 °C. Seine Dielektrizitätskonstante Dk kann je nach Lieferant und Materialart zwischen 3,8 und 4,5 liegen. Bei erhöhten Anforderungen an die Hitzebeständigkeit oder bei der Montage von Platinen im Ofen mit bleifreier Technologie (t bis 260 °C) kommt Hochtemperatur FR4 High Tg oder FR5 zum Einsatz. Für Anforderungen wie Dauerbetrieb bei hohen Temperaturen oder scharfe Veränderungen Temperaturen wird Polyimid verwendet. Darüber hinaus wird Polyimid zur Herstellung hochzuverlässiger Leiterplatten, für militärische Anwendungen und auch dort eingesetzt, wo eine erhöhte elektrische Festigkeit erforderlich ist. Bei Platinen mit Mikrowellenschaltungen (mehr als 2 GHz) werden separate Schichten aus Mikrowellenmaterial verwendet oder die gesamte Platine besteht aus Mikrowellenmaterial (Abb. 3). Die bekanntesten Lieferanten spezielle Materialien- Rogers-, Arlon-, Taconic- und Dupont-Unternehmen. Die Kosten dieser Materialien sind höher als bei FR4 und werden in der letzten Spalte von Tabelle 1 im Verhältnis zu den Kosten von FR4 grob dargestellt. Beispiele für Platinen mit unterschiedlichen Arten von Dielektrikum sind in Abb. dargestellt. 4, 5.

Materialstärke
Die Kenntnis der verfügbaren Materialstärken ist für einen Ingenieur nicht nur wichtig, um die Gesamtdicke der Platte zu bestimmen. Beim Entwurf von MPP stehen Entwickler vor folgenden Aufgaben:
- Berechnung des Wellenwiderstands der Leiter auf der Platine;
- Berechnung des Wertes der Zwischenschicht-Hochspannungsisolierung;
- Auswahl der Struktur von Sacklöchern und verdeckten Löchern.
Verfügbare Optionen und Stärken Verschiedene Materialien sind in den Tabellen 2-6 angegeben. Es ist zu berücksichtigen, dass die Toleranz der Materialdicke in der Regel bis zu ±10 % beträgt, daher darf die Toleranz der Dicke der fertigen Mehrschichtplatte nicht weniger als ±10 % betragen.

Tabelle 2. Doppelseitige FR4-„Kerne“ für die inneren Schichten der Leiterplatte

Normalerweise auf Lager;
h - Auf Anfrage (nicht immer verfügbar)
m - Kann hergestellt werden;
Hinweis: Um die Zuverlässigkeit der fertigen Platinen zu gewährleisten, ist es wichtig zu wissen, dass wir für äußere Innenschichten lieber Kerne mit 35-Mikrometer-Folie anstelle von 18-Mikrometer-Folie verwenden (auch bei einer Leiter- und Spaltbreite von 0,1 mm). Dies erhöht die Zuverlässigkeit von Leiterplatten.
Die Dielektrizitätskonstante von FR4-Kernen kann je nach Marke zwischen 3,8 und 4,4 liegen.

Tabelle 3. Prepreg („Verbindungsschicht“) für mehrschichtige Leiterplatten

Die Dielektrizitätskonstante von FR4-Prepreg kann je nach Marke zwischen 3,8 und 4,4 liegen.
Bitte überprüfen Sie diesen Parameter für ein bestimmtes Material per E-Mail mit unseren Ingenieuren

Tabelle 4. Rogers-Mikrowellenmaterialien für Leiterplatten

* Dk – Dielektrizitätskonstante

Tabelle 5. Arlon-Mikrowellenmaterialien für MPP

Hinweis: Mikrowellenmaterialien sind nicht immer auf Lager und die Lieferzeit kann bis zu 1 Monat dauern. Bei der Auswahl eines Platinendesigns müssen Sie den Lagerbestand des MPP-Herstellers überprüfen.

Dk – Dielektrizitätskonstante
Tg – Glasübergangstemperatur

Ich möchte auf die Bedeutung folgender Punkte hinweisen:
1. Grundsätzlich sind alle FR4-Kernwerte von 0,1 bis 1,0 mm in 0,1-mm-Schritten verfügbar. Allerdings sollten Sie bei der Gestaltung dringender Bestellungen vorab die Materialverfügbarkeit im Lager des Leiterplattenherstellers prüfen.
2. Wenn es um die Materialstärke geht – bei Materialien, die zur Herstellung doppelseitiger Leiterplatten bestimmt sind, wird die Materialstärke inklusive Kupfer angegeben. Die „Kern“-Dicken für die Innenschichten des MPP werden in der Dokumentation ohne die Kupferdicke angegeben.
Beispiel 1: Material FR4, 1,6/35/35 hat eine dielektrische Dicke: 1,6-(2x35 µm)=1,53 mm (mit einer Toleranz von ±10 %).
Beispiel 2: FR4, 0,2/35/35-Kern hat eine dielektrische Dicke von 200 µm (mit einer Toleranz von ±10 %) und eine Gesamtdicke von 200 µm+(2x35 µm)=270 µm.
3. Gewährleistung der Zuverlässigkeit. Die zulässige Anzahl benachbarter Prepreg-Schichten in MPP beträgt nicht weniger als 2 und nicht mehr als 4. Die Möglichkeit, eine einzelne Prepreg-Schicht zwischen den „Kernen“ zu verwenden, hängt von der Art des Musters und der Dicke der angrenzenden Kupferschichten ab . Je dicker das Kupfer und je reicher das Muster der Leiter ist, desto schwieriger ist es, den Raum zwischen den Leitern mit Harz zu füllen. Und die Zuverlässigkeit der Platte hängt von der Qualität der Füllung ab.
Beispiel: Kupfer 17 Mikrometer – Sie können 1 Schicht 1080, 2116 oder 106 verwenden; Kupfer 35 Mikrometer – Sie können nur 1 Schicht für 2116 verwenden.

PCB-Pad-Beschichtungen
Schauen wir uns an, welche Arten von Beschichtungen es für Kupferpads gibt. Am häufigsten werden Stellen mit einer Zinn-Blei-Legierung oder PIC beschichtet. Die Methode zum Auftragen und Nivellieren der Lotoberfläche wird HAL oder HASL (von engl. Hot Air Solder Leveling – Lot mit Heißluft nivellieren) genannt. Diese Beschichtung sorgt für die beste Lötbarkeit der Pads. Es wird jedoch durch mehr ersetzt moderne Beschichtungen In der Regel kompatibel mit den Anforderungen der internationalen RoHS-Richtlinie. Diese Richtlinie verlangt das Verbot des Vorhandenseins schädlicher Substanzen, einschließlich Blei, in Produkten. Bisher gilt RoHS nicht für das Territorium unseres Landes, aber es ist nützlich, sich an seine Existenz zu erinnern. Die mit RoHS verbundenen Probleme werden in einem der folgenden Abschnitte beschrieben, aber werfen wir zunächst einen Blick darauf Möglichkeiten Abdeckung der MPP-Standorte in Tabelle 7. HASL wird überall angewendet, sofern keine anderen Anforderungen bestehen. Eine (chemische) Tauchvergoldung wird verwendet, um eine glattere Platinenoberfläche zu erzielen (dies ist besonders wichtig für BGA-Pads), weist jedoch eine etwas geringere Lötbarkeit auf. Das Löten in einem Ofen erfolgt mit ungefähr der gleichen Technologie wie HASL, jedoch Handlöten erfordert die Verwendung spezieller Flussmittel. Die organische Beschichtung (OSP) schützt die Kupferoberfläche vor Oxidation. Sein Nachteil ist die kurze Haltbarkeit der Lötbarkeit (weniger als 6 Monate). Tauchzinn sorgt für eine glatte Oberfläche und gute Lötbarkeit, hat jedoch auch eine begrenzte Lötstandzeit. Bleifreies HAL hat die gleichen Eigenschaften wie bleihaltiges HAL, die Zusammensetzung des Lotes besteht jedoch aus etwa 99,8 % Zinn und 0,2 % Zusatzstoffen. Die Kontakte der Messerstecker, die im Betrieb der Platine Reibung ausgesetzt sind, sind mit einer dickeren und steiferen Goldschicht galvanisiert. Bei beiden Vergoldungsarten wird eine Nickelunterschicht verwendet, um die Diffusion des Goldes zu verhindern.

Tabelle 7. PCB-Pad-Beschichtungen

Hinweis: Alle Beschichtungen außer HASL sind RoHS-konform und für bleifreies Löten geeignet.

Schutzbeschichtungen und andere Arten von Leiterplattenbeschichtungen
Um das Bild zu vervollständigen, überlegen Sie funktionaler Zweck und PCB-Beschichtungsmaterialien.
- Lötmaske – wird auf die Oberfläche der Platine aufgetragen, um Leiter vor unbeabsichtigten Kurzschlüssen und Schmutz zu schützen, sowie um Glasfaserlaminat vor Temperaturschocks beim Löten zu schützen. Die Maske trägt keine weitere funktionelle Belastung und kann nicht als Schutz vor Feuchtigkeit, Schimmel, Zerfall usw. dienen (außer bei Verwendung spezieller Maskenarten).
- Markierung – wird mit Farbe über der Maske auf die Platine aufgetragen, um die Identifizierung der Platine selbst und der darauf befindlichen Komponenten zu erleichtern.
- Abziehbare Maske – wird auf bestimmte Bereiche der Platine aufgetragen, die vorübergehend geschützt werden müssen, beispielsweise vor Lötarbeiten. Es lässt sich in Zukunft leicht entfernen, da es sich um eine gummiartige Verbindung handelt und sich einfach abziehen lässt.
- Carbon-Kontaktbeschichtung – wird auf bestimmte Bereiche der Platine als Kontaktfelder für Tastaturen aufgebracht. Die Beschichtung hat eine gute Leitfähigkeit, oxidiert nicht und ist verschleißfest.
- Graphit-Widerstandselemente – können auf die Oberfläche der Platine aufgebracht werden, um die Funktion von Widerständen zu übernehmen. Leider ist die Genauigkeit der Nennwerte gering – nicht genauer als ±20 % (bei Laserjustierung bis zu 5 %).
- Silberne Kontaktbrücken – können als zusätzliche Leiter eingesetzt werden und bilden eine weitere leitende Schicht, wenn nicht genügend Platz für die Verlegung vorhanden ist. Wird hauptsächlich für einschichtige und doppelseitige Leiterplatten verwendet.

Tabelle 8. PCB-Oberflächenbeschichtungen

Abschluss
Die Auswahl an Materialien ist groß, aber leider wird bei der Herstellung kleiner und mittlerer Leiterplattenserien oft die Verfügbarkeit der notwendigen Materialien im Lager des Werks, das das MPP herstellt, zum Stolperstein. Daher ist es vor dem Entwurf eines MPP, insbesondere wenn es um die Erstellung eines nicht standardmäßigen Designs und die Verwendung nicht standardmäßiger Materialien geht, notwendig, mit dem Hersteller die im MPP verwendeten Materialien und Schichtdicken zu vereinbaren und diese Materialien möglicherweise zu bestellen im Voraus.

Unser Unternehmen produziert Leiterplatten aus hochwertigen inländischen und importierten Materialien, von Standard-FR4- bis hin zu FAF-Mikrowellenmaterialien.

Typische Designs Leiterplatten basieren auf der Verwendung von Standard-Glasfaserlaminat Typ FR4 mit einer Betriebstemperatur von -50 bis +110 °C und einer Glasübergangstemperatur Tg (Erweichung) von etwa 135 °C.

Bei erhöhten Anforderungen an die Hitzebeständigkeit oder bei der Montage von Platinen im Ofen mit bleifreier Technologie (t bis 260 °C) kommt Hochtemperatur FR4 High Tg oder FR5 zum Einsatz.

Grundmaterialien für Leiterplatten:

„+“ – Normalerweise auf Lager

„+/-“ – Auf Anfrage (nicht immer verfügbar)

Prepreg („Verbindungsschicht“) für Multilayer Leiterplatten

FR-4

Folienbeschichtetes Fiberglas mit Nenndicke 1,6 mm, ein- oder beidseitig mit 35 µm dicker Kupferfolie kaschiert. Standard FR-4 ist 1,6 mm dick und besteht aus acht Schichten („Prepregs“) Glasfaser. Die mittlere Schicht enthält normalerweise das Logo des Herstellers; seine Farbe spiegelt die Brennbarkeitsklasse dieses Materials wider (rot – UL94-VO, blau – UL94-HB). Typischerweise ist FR-4 transparent, wobei die standardmäßige grüne Farbe durch die Farbe der Lötmaske bestimmt wird, die auf die fertige Leiterplatte aufgetragen wird.

• volumetrisch elektrischer Wiederstand nach Konditionierung und Wiederherstellung (Ohm x m): 9,2 x 1013;
• elektrischer Oberflächenwiderstand (Ohm): 1,4 x 1012;
• Schälfestigkeit der Folie nach Einwirkung einer galvanischen Lösung (N/mm): 2,2;
• Entflammbarkeit (vertikale Prüfmethode): Klasse V®.

MI 1222

ist ein geschichtetes Pressmaterial auf Glasfaserbasis, das mit einem Epoxidbindemittel imprägniert und ein- oder beidseitig mit Kupfer-Elektrolytfolie beschichtet ist.

• elektrischer Oberflächenwiderstand (Ohm): 7 x 1011;
• spezifischer volumetrischer elektrischer Widerstand (Ohm): 1 x 1012;
• Dielektrizitätskonstante (Ohm x m): 4,8;
• Folienschälfestigkeit (N/mm): 1,8.

FAF-4D

Sie bestehen aus glasfaserverstärktem Fluorkunststoff und sind beidseitig mit Kupferfolie kaschiert. Anwendung: - als Grundlage Leiterplatten Betrieb im Mikrowellenbereich; - elektrische Isolierung für gedruckte Elemente von Empfangs- und Sendegeräten; - fähig für den Langzeitbetrieb im Temperaturbereich von +60 bis +250° C.

• Haftfestigkeit der Folie an der Unterlage pro 10-mm-Streifen, N (kgf), nicht weniger als 17,6 (1,8)
• Tangens des dielektrischen Verlusts bei einer Frequenz von 106 Hz, nicht mehr als 7 x 10-4
• Dielektrizitätskonstante bei Frequenz 1 MHz 2,5 ± 0,1
• Verfügbare Blattgrößen, mm (maximale Abweichung in Blattbreite und -länge 10 mm) 500x500

T111

Materialien aus einem wärmeleitenden Polymer auf Keramikbasis auf Aluminiumbasis werden dort eingesetzt, wo Bauteile mit erheblichen Emissionen eingesetzt werden sollen Wärmekraft(zum Beispiel ultrahelle LEDs, Laserstrahler usw.). Die Haupteigenschaften des Materials sind eine hervorragende Wärmeableitung und eine erhöhte Spannungsfestigkeit bei Einwirkung hoher Spannungen:

• Dicke der Aluminiumbasis: 1,5 mm
• Dielektrikumsdicke - 100 Mikrometer
• Dicke der Kupferfolie – 35 Mikrometer
• Wärmeleitfähigkeit des Dielektrikums – 2,2 W/mK
• Dielektrischer Wärmewiderstand – 0,7 °C/W
• Wärmeleitfähigkeit des Aluminiumsubstrats (5052 – Analogon von AMg2,5) – 138 W/mK
• Durchbruchspannung - 3 KV
• Glasübergangstemperatur (Tg) - 130
• Volumenwiderstand – 108 MΩ×cm
• Oberflächenwiderstand - 106 MΩ
• Höchste Betriebsspannung (CTI) – 600 V

Schützende Lötmasken, die bei der Herstellung von Leiterplatten verwendet werden

Lötstopplack (auch Brillantgrün genannt) – Schicht langlebiges Material, entwickelt, um Leiter vor dem Eindringen von Lot und Flussmittel beim Löten sowie vor Überhitzung zu schützen. Die Maske bedeckt die Leiter und lässt die Pads und Flachstecker frei. Das Verfahren zum Auftragen einer Lötmaske ähnelt dem Auftragen von Fotolack: Bei Verwendung einer Fotomaske mit einem Pad-Muster wird das auf die Leiterplatte aufgetragene Maskenmaterial beleuchtet und polymerisiert, die Bereiche mit Lötpads bleiben unbelichtet und die Maske wird anschließend von ihnen abgewaschen Entwicklung. Am häufigsten wird der Lötstopplack auf die Kupferschicht aufgetragen. Daher wird vor seiner Bildung die Schutzschicht aus Zinn entfernt, da sonst das Zinn unter der Maske durch die Erwärmung der Platine beim Löten aufquillt.

PSR-4000 H85

Grüne, flüssige, lichtempfindliche, hitzehärtende Tinte, 15–30 Mikrometer dick, TAIYO INK (Japan).

Hat die Zulassung zur Verwendung durch folgende Organisationen und Endprodukthersteller: NASA, IBM, Compaq, Lucent, Apple, AT&T, General Electric, Honeywell, General Motors, Ford, Daimler-Chrysler, Motorola, Intel, Micron, Ericsson, Thomson, Visteon , Alcatel, Sony, ABB, Nokia, Bosch, Epson, Airbus, Philips, Siemens, HP, Samsung, LG, NEC, Matsushita (Panasonic), Toshiba, Fujitsu, Mitsubishi, Hitachi, Toyota, Honda, Nissan und viele, viele andere ;

IMAGECURE XV-501

Farbige (rot, schwarz, blau, weiß), flüssige Zweikomponenten-Lötmaske, Coates Electrografics Ltd (England), Dicke 15–30 Mikrometer;

DUNAMASK KM

Trockenfilmmaske von DUNACHEM (Deutschland) mit einer Dicke von 75 Mikrometern sorgt für die Zeltbildung von Durchkontaktierungen und weist eine hohe Haftung auf.

Laminat FR4

Eine ausführliche Beschreibung des Laminats finden Sie hier.

Laminate im TePro-Lager

Mikrowellenmaterial ROGERS

NOTIZ: Um ROGERS-Material bei der Herstellung von Leiterplatten zu verwenden, geben Sie dies bitte im Bestellformular an

Da Rogers-Material deutlich teurer ist als Standard-FR4, sind wir gezwungen, einen zusätzlichen Aufschlag für daraus hergestellte Boards einzuführen Rogers-Material. Arbeitsbereiche der verwendeten Werkstücke: 170 × 130; 270 × 180; 370 × 280; 570 × 380.

Laminate auf Metallbasis

Visuelle Darstellung des Materials

Aluminiumlaminat ACCL 1060-1 mit dielektrischer Wärmeleitfähigkeit 1 W/(m·K)

Beschreibung

Aluminiumlaminat CS-AL88-AD2(AD5) mit dielektrischer Wärmeleitfähigkeit 2(5) W/(m·K)

Beschreibung

Prepreg

In der Produktion verwenden wir Prepregs 2116, 7628 und 1080 Grade A (höchste) von ILM.

Eine ausführliche Beschreibung der Prepregs finden Sie hier.

Lötmaske

Eigenschaften

Eine detaillierte Beschreibung des Lötstopplacks finden Sie hier.

Häufig gestellte Fragen und Antworten zu Laminaten und Prepregs

Was ist XPC?

Was ist der Unterschied zwischen FR1 und FR2?

Was ist FR2?

Was ist FR3?

Was ist FR4?

Was ist FR5?

Was ist CEM-1?

Was ist CEM-3?

Was ist G10?

Wie können Laminate ersetzt werden?

Was sind „Prepregs“?

Wofür steht FR oder CEM?

Ist FR4 wirklich grün?

Hat die Farbe des Logos eine Bedeutung?

Bedeutet die Ausrichtung des Logos etwas?

Was ist UV-blockierendes Laminat?

Welche Laminate eignen sich für die Durchkontaktierung von Löchern?

Gibt es eine Alternative zur Durchkontaktierung von Löchern?

Was ist „Materialstärke“?

Was ist: PF-CP-Cu? IEC-249? GFN?

Was ist CTI?

Was bedeutet #7628? Welche anderen Zahlen gibt es?

Was ist 94V-0, 94V-1, 94-HB?