4-layer boards zuhause machen

jetmarc wrote: : Nur so zur Info, bin gerade druebergestolpert. Solche Sachen : begeistern die Leser hier doch meistens..

:

Leider laesst die Webseite mehr Fragen offen, als sie beantwortet:

- Wie laminiert er die Platinen?

- Welche Chemie verwendet er

- Wie behandelt er die Bohrloecher

- Halten die Huelsen thermische Zyklen aus

- ...

Bye

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Uwe Bonnes                bon@elektron.ikp.physik.tu-darmstadt.de

Institut fuer Kernphysik  Schlossgartenstrasse 9  64289 Darmstadt
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jetmarc schrieb:

Hallo,

na ja, da ist nur ein wenig von der Galvanik zu sehen. Wenn es klappt=20 kann man so zweilagige durchkontaktierte Platinen machen. Aber wie sollen vierlagige funktionieren? Vom Verpressen der vier Lagen=20 unter Hitze und Druck ist nichts zu sehen, erst recht nicht vom=20 R=FCck=E4tzen der Bohrungen.

Zwei d=FCnne zweilagige Platinen =FCbereinander zu legen und beim L=F6ten= zu=20 verbinden habe ich mal probiert, das funktioniert bei bedrahteten=20 Bauteilen nicht zuverl=E4ssig genug.

Bye

jetmarc schrieb:

Da wird aber nur eine TPS "through plating station" beschrieben, also ein Gerät, um galvanisch Durchkontaktierungen zu produzieren. Von Multilayer-PCBs steht da nichts...

Ciao...Bert

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"Die Sozis kommen, machen Pleite, die Sozis werden gegangen, die Pleite 
bleibt."
A. Kostolany

...und selbst da bleibt die Frage der Chemie, die verwendung findet offen, oder hab ich das übersehen auf die Schnelle. Ich hab so was mal gemacht mit 'ner Isel Anlage. DAS Problem war einfach die Chemie. Der Aktivierer für die Durchkontaktierungen ist sauteuer und nicht lagerfähig. Wenn dann die Bohrer nicht ganz neu waren und so weiter, dann konnte man das Ergebnis bald abhaken. Wenn man dann noch seine Zeit rechnet... Vergiss es, da sind Profis à la Gerland und Co auf dauer billiger. Und wenns richtig schnell gehen muss, dann ist in der Regel auch ein entsprechend zahlungsstarker Kunde dahinter, der entsprechende Qualität erwartet.

Martin

Hallo Uwe

Mit Laminat (Trockenfilmresist) der Firma Bungard und mit einerm Normalen Bürolaminator

Die Chemie der Kompacta 30 Anlage von Bungard. Die gibt's dort im "Einsteigerset" zu kaufen.

Gar nicht. Ist bei der Chemie so nicht nötig. Die 5 Bäder sind absolut ausreichend.

Ich bin mir hier nicht sicher was Du genau meinst. Da ich meine Multilayer Boards nicht mit prepregs wärme und Druck herstelle sind die Anforderungen tiefer. Ich klebe die Multilayers - mehr dazu bei den anderen Antworten.

Markus

Das ist so auch nicht unbedingt nötig. Der Vorgang zur Selbstherstellung einer 4 lagigen Printplatine sieht so aus:

1) Filme des Layouts drucken. Da mit Trockenfilmresist laminiert wird (beschichtet) müssen die Layouts als Negative erstellt werden. Trockenfilmresist ist ein muss weil chemisch beschichtete Platten nicht durchkontatkiert werden können bzw. die Bäder sogar zerstören könnten. Ist keine CNC Bohrmaschine vorhanden, so muss ein weiterer Film einer beliebigen Aussenlage erstellt werden bei dem die Vias und Pads löcher haben. Bei allen anderen Filmen dürfen die Löcher nicht da sein (dazu gibt's bei Eagle ne Option). Das Layout so erstellen dass an zwei diagonal gegenüberliegenden Ecken ausserhalb des Prints je ein 3mm Loch durch alle Layer durch plaziert wird.

2) Material zuschneiden (beim Durchkontaktieren reicht kupferkaschiertes Basismaterial). Für Mehrlagige gibt's das auch in

0.3mm bzw 0.5mm "Dicke".

3) Eine Aussenlage mit Trockenfilmresist laminieren (beschichten), diese eine Aussenlage belichten und entwickeln.

4) Die zwei Aussenlagen (welche einseitig beschichtet sind, 0.3mm) und die doppelseitigen Innenlage (0,5mm) zu einem Stapel zusammenlegen.

5) Die entwickelte Aussenlage von Schritt 3) zur positionierung verwenden und die zwei (und nur die zwei) positionierungslöcher (3mm diagonal gegenüberliegend aus Schritt 1) ) bohren. Zuerst eines der Löcher bohren, Stift einfügen, andere Seite Bohren. Damit ist mal die Lage der Ebenen zueinander fixiert.

6) Die zusätzlichen 3mm Löcher an den Ecken bei den Filmen werden mit einem leicht aus 3mm Silberstahl zu fertigenden Werkeug ausgestanzt da Filme nicht vernünftig gebohrt werden können. ("Werkeug" ist ganz einfach - mit einem Zentrierbohrer auf einer Seite reinbohren - damit kann man hervorragend Filme stanzen)

7) Innenlage beidseitig Laminieren, Filme mit Stiften ausrichten, belichten und entwickeln. Achtung, Filme müssen so gemacht sein dass die Vias keine Bohrlöcher haben. (Dazu gibt's z.B. in Eagle eine Option). Da die Filme auf dem Laminat etwas kleben, können die Stifte nach dem Auflegen problemlos entfernt werden ohne dass die Positionierung in die Hosen geht. Die Methode mit den Stiften hat übrigens den Vorteil dass nichts ausgerichtet werden muss und alles

100% stimmt - also kein Rumärgern mit Taschen etc. mehr.

8) Innenlage ganz normal Ätzen.

9) Innenlage mit Aussenlagen verkleben. Dabei alle Lagen wieder verstiften. GANZ DÜNN 2-Komponentenkleber (5-Min Kleber vom Baumarkt) ganzflächig AUF DIE INNENLAGE aufstreichen (damit die Senkungen wo weggeätzt wird sicher Leim enthalten). Wichtig, beide Seiten GLEICHZEITIG kleben!

10) Stapel möglichst gut zusammenpresen. Ich verwende dazu eine kleine Vorrichtung aus Holz welche aus zwei Schraubstöcken (billigste aus Baumarkt 15? das Stück) mit zwei kleinen Holzplatten als grössere und gleichmässige Auflagen besteht.

11) Nach dem Trocknen (5-Min) können die Stifte entfernt werden. Nun werden anhand des "Bildes" aus Schritt 3) auf der Aussenlage alle Löcher gebohrt. Hat man eine CNC so entfällt das extra laminieren der Aussenlage aus Schritt 3) natürlich und das Bohren dauert auch massiv weniger lange.

12) Die Beschichtung der Aussenlage aus Schritt 3) wird mit einem Soda Bad entfernt da sie beim nächsten Schritt stören würde. Beim Einsatz von CNC entfällt dieser Schritt (wie auch Schritt 3 - logo)

13) Nun durchläuft die Platinen die Durchkontaktieranlage. Dabei werden die Kontakte an den Stellen der Innenlage sauber erstellt wo's nötig ist da deren Kupferschicht ja eben erst vom Bohrer durchstosen wurde. Zur Erinnerung, das ist der Grund warum bei den Filmen die Pads und Vias keine Löcher haben dürfen.

14) Nun werden die Aussenlagen mit Trochenfilmresist beschichtet (laminiert), Filme auf Stifte aufgestzt, belichtet, entwickelt und geätzt -> vertig ist der 4-lagige Print!

Der Ganze Vorgang für eine Europakarte dauert ca. 4 Stunden.

Markus

Ja, bin bis jetzt noch nicht dazu gekommen das auf der Seite zu dokumentieren. Lies meie Antwort auf den Post von Uwe Hecksen.

Markus

Da Stimme ich Dir 100% zu. Die ISEL Chemie ist unbrauchbar. Die von Bungard hingegen genial. Ich bin absolut begeistert von der Chemie.

Naja, meine bisherigen Erfahrungen sind da bis jetzt durchaus positiv. Die Chemie ist hier seit dem Sommer im Einsatz und soweit funktioniert alles noch palleti. Ich bin eigentlich zuversichtlich dass das so auch noch eine Weile bleibt.

Markus

Markus Zingg schrieb:

Hallo,

na ja, die Temperaturschocks beim L=F6ten m=FCssen Deine Boards auch=20 aushalten, wieso sind dann die Anforderungen tiefer? Die Spannungen im Board beim Erw=E4rmen und Abk=FChlen im und nach dem=20 Betrieb gibts auch genauso.

=DCbrigens, bei der konventionellen Multilayer Herstellung mit Prepregs=20 und dem Verpressen gibt es zu diesem Zeitpunkt noch gar keine=20 Kupferh=FClsen in den Bohrl=F6chern die besch=E4digt werden k=F6nnten, es= gibt=20 ja dabei noch nicht mal Bohrl=F6cher, ausser denen um die Lagen zur=20 Deckung zu bringen.

Bye

[...]

Und wie werden dann buried vias gemacht?

--
Dr. Juergen Hannappel          http://lisa2.physik.uni-bonn.de/~hannappemailto:hannappel@physik.uni-bonn.de  Phone: +49 228 73 2447 FAX ... 7869
Physikalisches Institut der Uni Bonn Nussallee 12, D-53115 Bonn, Germany     
CERN: Phone: +412276 76461 Fax: ..77930 Bat. 892-R-A13 CH-1211 Geneve 23

Juergen Hannappel schrieb:

Hallo,

beim einfachsten Fall der selbstgemachten Multilayer mit nur vier Lagen spielen die doch keine Rolle.

Bye

Ja klar, löten kann man die Boards natürlich. Es ist klar dass ein Board mit Prepregs & Druck & Wärme theoretisch stabiler ist als die Boards welche ich mache. Ich kann aber hier folgendes festhalten:

- bisher habe ich kein einziges Ausschussboard produziert.

- Alle Boards laufen bis heute einwandfrei

- in der Handhabung sind für mich keine Unterschiede zu "professionell" gefertigten Boards festzustellen. D.h. die Boards tun schlicht das was sie sollen.

Wichtig ist mir aber schon festzuhalten dass diese Mehtode IMHO bestens geeignet ist zur Herstellung von Prototypen. Das ist aber nichts für Serien. Der Vorteil liegt also vorallem in der (logischerweise) unschlagbar kurzen Zeit ein neues Board zu haben und

- eine gweisse Mindestmenge vorausgesetzt - beim deutlich günstigeren Preis.

Ich habe den Aufwand darum getrieben weil die Situation im Vergleich zu Deutschland hier in der Schweiz noch einiges verschärft ist. Hier gibt es keine günstigen Boardhäuser welche in brauchbarer Zeit und zu vernünftigen Preisen multilayer Prototypen herstellen. Ordere ich etwas im Ausland, bleibt die Lieferung oft noch 2 - 3 Tage am Zoll hängen welcher dann noch nebst dem Zoll noch eine nette "Bearbeitungsgebühr" draufhaut sodass einem wirklich der Spass verloren geht. Einen Monat auf ein neuse Board zu warten nur damit's vernünftig bleibt war dann auch nicht die tollste Option.

Klar - da hast Du recht. Das ist bei mir (Ausname blind Vias - habe ich aber bisher noch nicht gemacht) auch nicht der Fall.

Markus