SD-Karten-Kontur als Platine

[Hoschi H. (hoschi7)]

Hallo Leute,
ich stehe momentan vor folgender Problematik:

Ich benötige eine Adaption einer miniSD-Karte auf eine "große" SD-Karte. 
Hierzu möchte ich mir eine Platine erstellen lassen, die euf der einen 
Seite in der Form einer miniSD-Karte gefräst ist und an diesem 
Platinenstück ein SD-Slot zum einschieben der Standard SD-Karten 
befestigt ist. Benötigt wird das ganze mit dem miniSD-Format, da ich ein 
Gerät mit WLAN ausstatten möchte, was aber nur über einen miniSD-Slot 
verfügt und ich eine Toshiba-WLAN-SD-Karte betreiben möchte.

Habe das ganze in Inventor mal konstruiert und habe mal eine kleine 
Grafik angehängt.
Für mich stellt sich die Frage, wie eine Fertigung dieser Platine jetzt 
am besten von statten geht. Für den SD-Slot habe ich eine 
Eagle-Bibliothek, allerdings habe ich keine Erfahrungen in Eagle, sodass 
ich dort meine Platinenkontur erstellen könnte.
Vor allem hat die miniSD noch einige kleine Ausfräsungen, die vorhanden 
sein müssen, damit die Karte auch im Slot einrasten muss. Eine 2D-Kontur 
würde hier also nicht ausreichen.

Hat jemand eine Idee, wie man weiter vorgehen könnte oder sogar schon 
ähnliches gemacht?
Ich freue mich über eure Antworten.

Gruß
hoschi

[Planlos (Gast)]

Frage: Muss es zum Selberbauen sein, oder geht auch gekauft?
Falls gekauft: Starre Platine erforderlich oder darf es flexibel sein?

z.B.:

Hiermit kriegst du die Full-Size SD-Karte "in" einen 
Micro-SD-Steckplatz.

http://www.dx.com/p/sd-to-microsd-transflash-card-converter-module-27001

du willst MiniSD, dafür hab ich ad-hoc nichts passendes gefunden.
Also das Micro-SD Kabelende hier einstöpseln:

http://www.dx.com/p/microsd-transflash-tf-card-to-mini-sd-card-adapter-7184


Fertig?

[Hoschi H. (hoschi7)]

Vielen Dank, für deine Antwort.
Gekauft wäre natürlich schön, allerdings finde ich nichts passendes.
Die von dir vorgeschlagene Lösung habe ich zum Testen bereits umgesetzt. 
Allerdings benötige ich für die finale Version eine starre Platine, weil 
noch ein Gehäuse drumherum gebaut werden soll, damit das ganze noch gut 
aussieht.

Ich würde das ganze ja auch in Fertigung geben, hab bisher jedoch nur 
Firmen am Telefon gehabt, die nicht viel mehr sagen konnten als: "Wir 
nehmen nur die Eagle-Daten und schmeißen die in unsere Maschine rein." 
Und genau die Eagle-Daten fehlen mir, vor allem erscheint mir die 
SD-Karten-Kontur für mich als Neuling etwas kompliziert mit den kleinen 
Ausfräsungen für den Einrast-Mechanismus.
Vielleicht hat hier ja jemand einen guten Kontakt für mich...

[Rufus Τ. F. (rufus)]

Kevin E. schrieb:
> Benötigt wird das ganze mit dem miniSD-Format, da ich ein Gerät mit
> WLAN ausstatten möchte, was aber nur über einen miniSD-Slot verfügt und
> ich eine Toshiba-WLAN-SD-Karte betreiben möchte.

Und es ist sichergestellt, daß die Kombination funktioniert?

Ist die "Toshiba-WLAN-SD-Karte" so etwas wie eine "EyeFi"-Karte? Oder 
ist sie eine SDIO-Karte?

Wenn ersteres, berücksichtig Dein Gerät die DCF-Vorgaben?

https://de.wikipedia.org/wiki/Design_rule_for_Camera_File_system

Bei zweiterem, kann Dein Gerät SDIO-Karten ansteuern?

[Joachim B. (jar)]

Kevin E. schrieb:
> ich eine Toshiba-WLAN-SD-Karte betreiben möchte

kann die überhaupt aus einem Gehäuse rausfunken?

Nicht jeder hatte in einer Cam damit Erfolg, also bevor das eine Serie 
wird, testen.

[Hoschi H. (hoschi7)]

Also die WiFi-Karte funktioniert tadellos. Sie stellt ja die Daten nur 
über einen Hotspot bereit, die vorher auf den SD-Speicher wie bei 
anderen SD-Karten exportiert werden. Über das Gehäuse mache ich mir auch 
wenig Gedanken, ein dünnes Kunsttoffgehäuse hat ja eigentlich kaum 
Auswirkungen.

[Joachim B. (jar)]

Kevin E. schrieb:
> ein dünnes Kunsttoffgehäuse hat ja eigentlich kaum
> Auswirkungen.

na denn verzeihe meine Anmerkung

[Hoschi H. (hoschi7)]

Ganz im Gegenteil, ich danke dir für den Hinweis, aber das Gehäuse ist 
momentan eher zweitrangig, was ich vergessen habe zu erwähnen. 
Entschuldigung meinerseits. (:

[Georg (Gast)]

Kevin E. schrieb:
> Entschuldigung meinerseits. (:

Passt bloss auf dass ihr nicht wegen übertriebener Höflichkeit 
rausgeschmissen werdet...

Georg

[Joe F. (easylife)]

Vielleicht könnte man die Leiterbahnen auf einen 0.8mm dicken 
Platinenstreifen setzen, und diesen Streifen in eine im 3D-Drucker 
gedruckte 3D Struktur aus Plastik einbetten (kleben), die die genaue 
Form der MiniSD Karte darstellt?

[Georg (Gast)]

Planlos schrieb:
> Hiermit kriegst du die Full-Size SD-Karte "in" einen
> Micro-SD-Steckplatz.

Und dann das Kabel da rein basteln:

http://www.amazon.de/Lexar-Micro-SD-Adapter-auf-MiniSD/dp/B001NHWXDQ/ref=pd_sim_147_3?ie=UTF8&refRID=05P7GE86PHTQFP7VGS9J

Georg

[Hoschi H. (hoschi7)]

Wie gesagt, das Flachbandkabel habe ich bereits für Testzwecke zu Hause, 
ist aber für das Endprodukt nicht praktikabel.

Habe jetzt mal ein Layout in Eagle erstellt. Vielleicht kann mir ja 
jemand mal kurz Feedback dazu geben, ob es totaler Müll ist oder man 
damit was anfangen kann. Nur als Warnung, es ist mein erstes Layout in 
Eagle.

Die hellblauen Stellen müssten die Ausfräsungen für die SD-Karte sein.
In Dunkelblau die Leiterbahnen und in Hellgrün die Kontaktpads für die 
SD-Karte auf der Unterseite.

Bin über jede Rückmeldung dankbar.

[Georg (Gast)]

Kevin E. schrieb:
> Habe jetzt mal ein Layout in Eagle erstellt.

Es ist fraglich ob ein Hersteller damit was anfangen kann. Du hast ja 
schon den Umriss der Platine gezeichnet, da musst du lediglich noch die 
Kerben für die Verriegelung reinmachen. Gebraucht wird der genaue Umriss 
als geschlosene Kurve mit allen Details, genauso wird das dann 
gefertigt, in einem einzigen Fräsvorgang. What You draw is what You get.

Georg

[Joe F. (easylife)]

Kevin E. schrieb:
> Die hellblauen Stellen müssten die Ausfräsungen für die SD-Karte sein.

Das wird eben kein Platinenhersteller können. Die Frage wäre, könnte man 
statt teilweises abfräsen auch die Kontour so gestalten, dass hier gar 
kein Material ist...


> In Dunkelblau die Leiterbahnen

also der TOP Layer? Warum ist das Dunkelblau und nicht rot, wie in Eagle 
üblich? Auf welchem Layer hast du das gezeichnet?


> und in Hellgrün die Kontaktpads für die
> SD-Karte auf der Unterseite.

Auch hier die Frage, Unterseite ist üblicherweise dunkelblau... Welcher 
Layer wurde hier verwendet?

Bist du sicher, dass die Pins von SD und MiniSD einmal gespiegelt sein 
müssen?

Um von der Ober- auf die Unterseite zu kommen, musst du natürlich Vias 
anlegen. Und die sollten nicht in den Kontaktflächen, sondern ausserhalb 
sitzen.
Du brauchst also auf der Unterseite auch Leiterbahnen, die erstmal von 
den Pads wegführen...

Lass mich raten, du bist Mechanical Engineer, richtig?

[Hoschi H. (hoschi7)]

Vielen Dank schonmal.

@ easylife: Deine Vermutung kommt schon mal in die grobe Richtung. Bin 
Werkstudent bei einer Firma und habe bisher nur sehr wenige Erfahrungen 
im Bereich Platinenlayout sammeln können. Und ja, ich komme eher aus 
einem mechanischen Hintergrund. :D

Okay, also da bin ich wohl mit den Layern etwas durcheinander gekommen.
Angedacht war es ursprünglich so, dass sowohl Karteneinschub als auch 
die Kontaktflächen für die miniSD auf der Unterseite sind, damit ich nur 
eine Platinenseite benötige. Dann ist mir aber aufgefallen, dass ich 
dann mit dem Routing nicht zum Ziel komme, weil die Leiterbahnen sich 
zwangsläufig überkreuzen. Der nächste Gedanke war dann, dass ich einfach 
den Karteneinschub nach oben setze. Hier dachte ich, dass die Lötpads 
durchkontaktiert sind und ich dann die Leiterbahnen nur auf die 
Unterseite legen könnte, habe aber übersehen, dass es wohl SMD-Pads 
sind, die ja dann nur auf dem Top-Layer liegen.
Also werde ich dann die Bahnen nochmal neu ziehen und Vias setzen, damit 
ich von oben nach unten komme.

Eine große Frage stellt sich mir jetzt aber noch:
Ich würde jetzt die miniSD-Kontakte einfach auf das Bottom-Layer (blau) 
setzen, das wären ja dann quasi einfach große rechteckige Leiterbahnen. 
SMD-Pads in einer passenden Größe habe ich irgendwie nicht gefunden. Wie 
schaffe ich es, dass bei der Fertigung genau diese Kontaktflächen nicht 
mit Lötstopp überzogen werden? Die gehen ja dann wahrscheinlich auch als 
"Leiterbahnen" durch, oder?

Ach und die Kontur passe ich auch nochmal an. Ich vermute so genau 
müssen die Nuten bei der SD-Karte nicht sein, da mache ich dann einfach 
einen Ausbruch durch das ganze Material.

Danke für eure Tips und eure Geduld, ihr helft mir wirklich sehr weiter!

[Mike A. (Gast)]

Kevin E. schrieb:
> SMD-Pads in einer passenden Größe habe ich irgendwie nicht gefunden. Wie
> schaffe ich es, dass bei der Fertigung genau diese Kontaktflächen nicht
> mit Lötstopp überzogen werden?

Du mußt dir mit dem Bibliothekseditor das Bauteil anlegen. Dort kannst 
du SMD-Pads beliebiger Größe festlegen - so richtig mit Symbol, Package 
und einem daraus zusammengebauten Device.

[Joe F. (easylife)]

Mike A. schrieb:
> Du mußt dir mit dem Bibliothekseditor das Bauteil anlegen.

Genau. Und dann passiert es dir auch nicht, dass ein Bauteil aus 
versehen gespiegelt auf der anderen Seite ist.

Überkreuzungen der Leitungen sind kein Problem, wenn du 2 Lagen hast.
Du gehst von einer Lage auf die andere, tauchst unter allen Leitungen 
durch, und gehst auf der anderen Seite wieder nach oben.

Vias kosten quasi nichts.

[Georg (Gast)]

Kevin E. schrieb:
> Wie
> schaffe ich es, dass bei der Fertigung genau diese Kontaktflächen nicht
> mit Lötstopp überzogen werden?

Das müssen Pads sein, der Stecker ist ein Bauteil (nur auf einer Seite, 
also ähnlich wie SMD). Aber je nach Anwendungszweck reicht die Freiheit 
von Lötstopplack nicht, für gelegentliches Stecken und eine ausreichende 
Zuverlässigkeit sollten die Kontakte vergoldet sein. Oder hast du schon 
mal eine SD-Karte ohne Gold gesehen?

Georg

[Wolfgang (Gast)]

Georg schrieb:
> Aber je nach Anwendungszweck reicht die Freiheit
> von Lötstopplack nicht, für gelegentliches Stecken und eine ausreichende
> Zuverlässigkeit sollten die Kontakte vergoldet sein.

Darum bieten die Leiterplattenhersteller als Oberfläche oft eine 
Beschichtung "chem. Nickel/Gold (ENIG)" an.

[Hoschi H. (hoschi7)]

So jetzt habe ich mal versucht eure Tips in die Tat umzusetzen.

Habe mir zunächst mal eine Lib nur für die miniSD Kontaktleiste 
erstellt.
Hierfür habe ich mir die SMD-Pads im Package in den Kontaktgrößen nach 
der offiziellen Spezifikation definiert. Als Symbol dann eigentlich nur 
die 11 Pins der miniSD mit einem Kasten drum.

Weiterhin habe ich die Fräskontur so geändert, dass keine Absätze mehr 
zu fräsen sind sonden nur eine etwas andere Kontur, denke so müsste die 
Karte auch passen.

Im Layout habe ich mir dann überlegt den Karteneinschub auf die 
Unterseite zu setzen, wo ja auch die miniSD Kontakte sind. So konnte ich 
meine Leiterbahnen so legen, dass ich keine Überkreuzungen habe (was 
mich irgendwie wunder, da ich vorher fester Überzeugung war es ohne 
Kreuzung nicht geht).

Wenn ich das richtig verstanden habe, dann müssten ja jetzt sowohl die 
Kontaktflächen für die miniSD, als auch die Lötpads für den 
Karteneinschub frei von Lötstopp bleiben, da sie ja SMD-Pads sind (auch 
wenn man das ja farblich irgendwie nicht unterscheiden kann).

Bei der Fertigstellung müsste ich mir jetzt also die Pads mit
> "chem. Nickel/Gold (ENIG)"
beschichten und dann müsste es so grob passen, oder?

[Georg (Gast)]

Kevin E. schrieb:
> Bei der Fertigstellung müsste ich mir jetzt also die Pads mit
>> "chem. Nickel/Gold (ENIG)"
> beschichten

ENIG kann man für Bastlerzwecke als Kontaktoberfläche "missbrauchen". 
Aber das ist eine Oberflächenbehandlung für die ganze Leiterplatte, das 
musst du beim Bestellen angeben.

Die Kontur sieht gut aus, ob alles stimmt habe ich aber nicht 
nachgeprüft. Der LP-Hersteller muss das so ausführen, notfalls den 
Fräserdurchmesser geeignet wählen (für die Rastnuten). Kann er das nicht 
muss er rückfragen.

Grundsätzlich: Innenecken (2 St.) sind beim Konturfräsen abgerundet mit 
dem Fräserradius, scharfe Ecken sind nicht herstellbar. Falls das stört, 
musst du mit einer Vierkantfeile nacharbeiten.

Georg

[Joe F. (easylife)]

Kevin E. schrieb:
> Im Layout habe ich mir dann überlegt den Karteneinschub auf die
> Unterseite zu setzen, wo ja auch die miniSD Kontakte sind. So konnte ich
> meine Leiterbahnen so legen, dass ich keine Überkreuzungen habe (was
> mich irgendwie wunder, da ich vorher fester Überzeugung war es ohne
> Kreuzung nicht geht).

Die Kontakte in beiden SD Karten Slots (also, die die mit der Karte 
konnektieren) sind jeweils "unten", also zur Platine hin, oder?

Ich bekomme da auch immer einen Knoten im Kopf, aber irgendwie erscheint 
es mir gerade auch unlogisch, dass jetzt keine Überkreuzungen da sind.

Denn die beiden "Karten" (das Wifi-Modul und dein Adapter) stecken 
jeweils um 180° gedreht in den Slots...

Wenn bei beiden Karten-Arten Pin 1 auf der gleichen Seite ist, müssten 
sich die Leitungen 1x kreuzen.

>
> Wenn ich das richtig verstanden habe, dann müssten ja jetzt sowohl die
> Kontaktflächen für die miniSD, als auch die Lötpads für den
> Karteneinschub frei von Lötstopp bleiben, da sie ja SMD-Pads sind (auch
> wenn man das ja farblich irgendwie nicht unterscheiden kann).

Du kannst dir den Lötstopplack ansehen, wenn du die Layer "tStop" und 
"bStop" einschaltest.
Diese Layer sind "negativ", d.h. alles was auf diesem Layer gezeichnet 
ist, wird später vom Lötstopp ausgespart.

[Joe F. (easylife)]

Was du auch noch beachten solltest:
Die Standard-Platinenstärke ist 1.6mm (1.55mm + 2x Stopplackstärke).

Die MiniSD Karte ist aber glaube ich nur 1.4mm stark...
Evtl. musst du also eine 1mm oder 0.8mm Platine fertigen lassen, und auf 
der anderen Seite eine entsprechende Verstärkung aufkleben, um auf die 
gewünschte Dicke zu kommen.

[Georg (Gast)]

Joe F. schrieb:
> Die MiniSD Karte ist aber glaube ich nur 1.4mm stark...

Ja, aber der Unterschied zu 1,5 oder 1,6 mm ist so gering, das würde ich 
ausprobieren, ein Stückchen FR4 genügt.

Joe F. schrieb:
> Ich bekomme da auch immer einen Knoten im Kopf

Soweit ich das sehen kann: wenn Blau unten ist, ist der Stecker 
seitenverkehrt.

Georg

[Hoschi H. (hoschi7)]

Jou, ihr habt recht. Eine einseitige Platine ist schlichteweg hier nicht 
möglich. Bin da wohl irgendwie etwas durcheinander gekommen.
Werden dann doch den Slot nach oben setzten und die Kontaktleiste nach 
unten.
Hier nochmal die aktualisierte Version.

Bzgl. der Dicke habe ich den Eindruck, dass die miniSD-Slots doch etwas 
großzügig sind, vielleicht habe ich Glück und sie verzeihen mir die 
Dicke. Laut Spezifikation müssen die Karten zwischen 1,3mm und 1,5mm 
liegen. Habe jetzt die Leiterbahnen extra mal aus dem Einschub-Bereich 
gezogen, dann kann man da notfalls noch was wegnehmen.

[someone (Gast)]

Mach dir dein Leben nicht unnötig schwer: Bei Platinen darfst du ruhig 
großzügig Platz lassen, das findet der Fertiger auch gut und es gibt 
weniger Ausschuss. Konkret heißt das: Leitungen nicht zu nah an 
Durchkontaktierungen vorbeiführen. Durchkontaktierungen nicht zu nah 
zusammen setzen. Sinnvollerweise keine Durchkontaktierung unter 
Bauteilkonturen (hilft beim Testen). Durchkontaktierungen nicht zu nah 
an Pads. Und Leiterbahnen nicht zu nah aneinander verlegen. 
Sinnvollerweise sind Winkel von Leiterbahnen Vielfache von 45°. Pads 
werden gerade mit Leitungen betreten, nicht schräg.

Das ist bei deinem Design sehr leicht umzusetzen und verbessert die 
Herstellbarkeit, die Testbarkeit, die mechanische Stabilität und auch 
die Optik.

ENIG ist übrigens keine geeignete Kontaktoberfläche für Steckkontakte, 
da die Goldschicht viel zu dünn ist und sofort abgerubbelt wird. Wie oft 
soll der Adapter gesteckt werden? Bei einer kleinen einstelligen Anzahl 
von Steckvorgängen kann man ENIG noch nehmen, ansonsten muss die 
Kontaktfläche hartvergoldet werden. Das kostet einen nicht zu 
unterschätzenden Aufpreis und erfordert Anpassungen des Designs.

[Eagle_Layouter (Gast)]

Vieles wurde schon genannt & Tipps gegeben. ;)
Hier eventl. auch noch einige von mir.

Layoute ein Shield für / um den SD-Kartenhalter.
GND für das Shield würde ich über R||C gesondert anschließen.

Anbei nen kleines Bildchen wie ich es bei umgesetzt habe.

[Georg (Gast)]

Kevin E. schrieb:
> Werden dann doch den Slot nach oben setzten und die Kontaktleiste nach
> unten.

Warum? Muss der Kartenslot unbedingt auf Blau sein? Wenn nicht geht es 
doch einseitig, bloss oben statt unten. Nicht dass das viel ausmacht, 
2seitig dk ist der Standard.

Georg

[Joe F. (easylife)]

Georg schrieb:
> Kevin E. schrieb:
>> Werden dann doch den Slot nach oben setzten und die Kontaktleiste nach
>> unten.
>
> Warum? Muss der Kartenslot unbedingt auf Blau sein? Wenn nicht geht es
> doch einseitig, bloss oben statt unten. Nicht dass das viel ausmacht,
> 2seitig dk ist der Standard.

Überlege mal, wo der Kartenslot dann sitzen würde.
Die Kontakte der SD Karten sind immer unten.
Wenn jetzt auf der gleichen Seite der Cardslot für die SD Karte säße, 
kann man das nur einstecken, wenn der MiniSD Slot am Rand der Platine 
sitzt.
Und dann müssten sich die Leitungen kreuzen, 2 Lagen braucht man also in 
beiden Fällen.

[Hoschi H. (hoschi7)]

So die Platine hab ich jetzt mal zum Fräsen rausgeschickt und bin mal 
gespannt was in den nächsten Tagen dann ankommt und ob alles passt.
Ebenso habe ich mal ein Gehäusedruck bei einer Online-3D-Druckerei in 
Auftrag gegeben. Für gerade mal 20€ ein selbst entworfenes Gehäuse finde 
ich echt super.

Vielen Dank an der Stelle an alle für die Zeit, die ihr für meine Fragen 
geopfert habt und mir viele gute Tips gegeben habt. :)

[Joe F. (easylife)]

Kevin E. schrieb:
> Ebenso habe ich mal ein Gehäusedruck bei einer Online-3D-Druckerei in
> Auftrag gegeben. Für gerade mal 20€ ein selbst entworfenes Gehäuse finde
> ich echt super.

Wo gibt es das? Habe ebenfalls Interesse an soetwas.

[Hoschi H. (hoschi7)]

> Wo gibt es das? Habe ebenfalls Interesse an soetwas.

Ich habe jetzt mal folgenden Anbierter getestet: 
http://www.rapidobject.com/
Hab eine *.stl Datei in Inventor aus meiner CAD-Datei exportiert und 
direkt da hochgeladen.
Lieferung müsste in ca. 10 Tagen erfolgen, dann kann ich bei Bedarf über 
das Ergebnis berichten.

[Hoschi H. (hoschi7)]

Hier ein kurzes Feedback zum 3D-Druck:
Bestellung am 20.08., Lieferung schon am 27.08., obwohl eigentlich 10 
Tage Lieferzeit angegeben waren.
Zum Produkt: Nun ja, ich habe zwei meiner gezeichnet Gehäuse bestellt, 
einmal in weiß - standard und einmal in weiß - geschliffen. Geliefert 
wurden zwei schwarzen Gehäuse - standard. :D
Die Verarbeitung ist sehr gut, auch die Maße stimmen vollkommen. Um für 
zu Hause mal schnell etwas zu drucken sehe ich das als super 
Möglichkeit, für beide Gehäuse habe ich übrigens knapp 40€ gezahlt.
Es werden pro Teil 5€ (ohne Steuer) an Grundgebühr berechnet, 
Materialkosten wurden bei einem 2gramm Gehäuse vernachlässigt. Man 
könnte Kosten sparen, indem man sich zB die Gehäuseteile mit einem 
dünnen Steg verbindet, dann nur ein Teil drucken lassen muss und dann 
den Steg wegbricht.