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Forum: Platinen Was für Sprühätzen nutzt die Industrie?


Autor: Fragender (Gast)
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Hallo Leute, man kennt ja die diversen Sprühätzen, die es für privat und 
vielleicht noch Kleinserie gibt. Google gibt dazu ne ganze Menge aus. Es 
läuft eigentlich immer auf zwei oder mehr drehende Rohre mit Löchern 
drin hinaus, die die Ätze verschleudern.
Aber wie machts die Industrie, die hat doch sicher was 
Professionelleres?
Oder steht da tatsächlich noch irgendein Hansel, der am Tag hunderte 
kleckernde Platinen mit Gummihandschuhen von einem Behälter in den 
Nächsten taucht? Das scheint mir nicht ganz zeitgemäß.

Vielen Dank für jeden konstruktiven Beitrag.

Autor: Michael Bertrandt (laberkopp)
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Fragender schrieb:
> Oder steht da tatsächlich noch irgendein Hansel, der am Tag hunderte
> kleckernde Platinen mit Gummihandschuhen von einem Behälter in den
> Nächsten taucht? Das

Natürlich nicht, sondern automatisierte Durchlaufätzstrassen
https://www.tradeindia.com/fp1343042/Automatic-PCB...
http://www.chemcut.net/industries-served/printed-c...

Autor: Piotr S. (Gast)
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Schau dir doch mal z.B. www.pcbequipment.com an.

Das ist ein Händler für Gebrauchtmaschinen für die 
Leiterplattenfertigung. Dort kannst du dir einen Überblick über alle 
möglichen Maschinen, die für die Lp-Fertigung eingestzt werden, machen.

Autor: Bernd Wiebus (berndwiebus) Benutzerseite
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Hallo Fragender.

Fragender schrieb:

> Es
> läuft eigentlich immer auf zwei oder mehr drehende Rohre mit Löchern
> drin hinaus, die die Ätze verschleudern.

Ja, so kenne ich das auch. Aber das ist nur ein Verfahren.

Du hast eine "Strasse" wo etliche Kisten hintereinanderstehen, wo die 
Platinen dann automatisch der Reihe nach langsam hindurchlaufen.
Die Kästen haben unten einen "kleinen" Tank, indem sich die Ätzlösung 
befindet, und in den sie aus der Kammer nach dem Versprühen wider 
zurückläuft.
Eine große Pumpe drückt die Ätzlösung durch sich drehende Sprüharme mit 
Löchern, genau wie in einer Spülmaschine. Es gibt mehrere dieser Arme, 
mindestens einen oberhalb, und einen unterhalb der Platine.

Dazu wird die Platine noch seitlich hin- und her bewegt, damit sich z.B. 
keine Sprühschatten bilden.

Die Tanks der Kammern sind über Leitungen verbunden, die Lösung wird 
ständig umgewälzt und ihre Konzentration überprüft.

Es gibt auch Spülkammern, die genauso arbeiten, nur mit sauberem Wasser, 
ohne Ätzlösung.

Ein anderes Verfahren sind Becken mit Ätzlösung, in die mit einem 
automatisierten Kran Tragegestelle mit den Platinen eingehängt werden.
Die Ätzlösung wird mit hohem Druck umgewälzt, und es wird auch teilweise 
zum Rühren von unten Luft in die Becken geblasen, so dass die 
aufsteigenden Blasen zusätzliche Strömung machen. Ebenfalls werden auch 
hier die Tragegestelle mit den Platinen durch ihre Haltevorichtung immer 
hin und her Bewegt.

Die Ätzlösunf wird auch hier ständig aus Zwischenvorratstanks umgewälzt, 
die Konzentration überwacht und gegebenenfalls etwas ergänzt. Und 
natürlich wird gefiltert.


> Aber wie machts die Industrie, die hat doch sicher was
> Professionelleres?

Die Industrie ätzt nicht nur, die baut auch galvanisch Kupfer und andere 
Metallschichten auf. "Nur" Ätzen geht z.B. schon nicht mehr, wenn Du 
Durchkontaktierungen haben möchtest. Da musst Du halt aufbauen.

Das wird aber in vergleichbaren Kammern bzw. Becken gemacht. Nur mit 
anderen Lösungen, und gegebenenfalls zusätzlichen Anoden und einem 
dicken hindurchgeschickten Strom.

Allem gemeinsam ist aber, dass alles immer in Bewegung ist.

> Oder steht da tatsächlich noch irgendein Hansel, der am Tag hunderte
> kleckernde Platinen mit Gummihandschuhen von einem Behälter in den
> Nächsten taucht? Das scheint mir nicht ganz zeitgemäß.

Das war vor mindestens 40 Jahren schon nicht mehr zeitgemäß. ;O)

Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic
http://www.l02.de

Autor: Cerberus (Gast)
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Bernd W. schrieb:
> Ein anderes Verfahren sind Becken mit Ätzlösung, in die mit einem
> automatisierten Kran Tragegestelle mit den Platinen eingehängt werden.
> Die Ätzlösung wird mit hohem Druck umgewälzt, und es wird auch teilweise
> zum Rühren von unten Luft in die Becken geblasen, so dass die
> aufsteigenden Blasen zusätzliche Strömung machen. Ebenfalls werden auch
> hier die Tragegestelle mit den Platinen durch ihre Haltevorichtung immer
> hin und her Bewegt.

Wenn du da mal nicht die Tauchgalvanik meinst.
Galvanik gibts aber auch im Horizontalverfahren.
Da wird einerseits mit Ätzlösungen zum Vorreinigen gearbeitet,
andereseits mit chemischen Elektrolyten für den Schichtaufbau,
ähnlich wie die SäureLösung einer Autobatterie.

Das da alles in Bewegung ist,ist eine Frage der ökonomischen
Prozessoptimierung, da der Ko stenaufwand enorm ist.
Ohne würde man sonst nichts verdienen.

Auf der Productronica in München waren die Hersteller von solchen
Maschinen mal vertreten, aber ich bin da schon lange nicht mehr
gewesen. Der Leuze-Verlag macht die Branchen-Literatur.

Autor: Bernd Wiebus (berndwiebus) Benutzerseite
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Hallo Cerberus.

Cerberus schrieb:

> Wenn du da mal nicht die Tauchgalvanik meinst.

Richtig.

> Galvanik gibts aber auch im Horizontalverfahren.

Richtig.

> Da wird einerseits mit Ätzlösungen zum Vorreinigen gearbeitet,
> andereseits mit chemischen Elektrolyten für den Schichtaufbau,

Richtig. Chemisch Zinn und Gold. Gibt es aber auch in der Tauchgalvanik.

> Auf der Productronica in München waren die Hersteller von solchen
> Maschinen mal vertreten, aber ich bin da schon lange nicht mehr
> gewesen. Der Leuze-Verlag macht die Branchen-Literatur.

Ich habe vor ein paar Jahren mal beide Sorten von Anlagen als 
Betriebselektriker am laufen gehalten. ;O)

Aber ich hatte nie die Zeit oder überhaupt dort jemanden getroffen, mit 
dem ich die Betriebsabläufe im Detail und unter BWL Gesichtspunkten 
hätte diskutieren können. Schade eigentlich.

Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic
http://www.l02.de

Autor: Cerberus (Gast)
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Bernd W. schrieb:
> Chemisch Zinn und Gold. Gibt es aber auch in der Tauchgalvanik.

Chemisch Zinn ist für Bastler, damit das Kupfer nicht oxidiert.
In der Industrie nutzt man Zinn (hat mit Lötzinn nicht viel gemein) 
galvanisch als Ätzresist(Leiterbild), also etwas ganz anders.
Vorher muss aber erst mal Kupfer flächig und in den Bohrungen
aufgalvanisiert werden. Später werden per Hot-Leveling die Bohrungen
mit Lötzinn beschmolzen und das Zinn in einem Arbeitsgang ausgeblasen.
Was Gold angeht, wird es galvanisch für verschiedene Kontaktanwendungen
verwendet, weil es nicht oxidiert und damit elektrisch ideal ist. Die 
Schichtdicke ist dann proportinal zur Anzahl der Kontaktspiele (wie
viele Schaltspiele bis zum Ausfall möglich sind, bzw. garantiert
werden). Ausnahmen sind natürlich möglich.

Autor: Christian B. (luckyfu)
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Cerberus schrieb:
> Chemisch Zinn ist für Bastler, damit das Kupfer nicht oxidiert.
> In der Industrie nutzt man Zinn (hat mit Lötzinn nicht viel gemein)
> galvanisch als Ätzresist(Leiterbild), also etwas ganz anders.

... und wieder spricht der Ahnungslose. Chemisch Zinn ist eine durchaus 
gängige Passivierung, mit gewissen Nach- aber auch Vorteilen. Sie wird 
somit sehr wohl in der Industrie verwendet.

Cerberus schrieb:
> Vorher muss aber erst mal Kupfer flächig und in den Bohrungen
> aufgalvanisiert werden. Später werden per Hot-Leveling die Bohrungen
> mit Lötzinn beschmolzen und das Zinn in einem Arbeitsgang ausgeblasen.

Das eine hat mit dem anderen nichts zu tun. Der Ätzresist Zinn, welcher 
nach der Kupfergalvanik aufgebracht wird und das aufgebaute Kupfer 
während des Ätzvorgangs des verbliebenen Grundkupfers schützt ist nicht 
Lötbar und wird direkt nach dem Kupferätzen ebenfalls heruntergeätzt, 
wenngleich man es Zinn-Strippen nennt.

Cerberus schrieb:
> Was Gold angeht, wird es galvanisch für verschiedene Kontaktanwendungen
> verwendet, weil es nicht oxidiert und damit elektrisch ideal ist.

Ebenfalls nur die halbe Wahrheit. es gibt das Galvanische Nickel / Gold, 
das ist üblicherweise einige µm dick (Standard ist so 1-3) und 
tatsächlich als Steckkontaktschutz vorgesehen. daneben gibt es aber noch 
das Chemisch Nickel Gold, welches als Passivierung verwendet wird, 
ähnlich dem HAL (Bleifrei) und dem Chemisch Sn sowie Enig und eingigen 
anderen exotischeren Materialien.

Ich hab dir ja schonmal vorgeschlagen dich an Dieter Nuhr zu 
orientieren.
Behalte doch dein gefährliches Halbwissen besser für dich anstatt 
vollkommen Unwissende damit zu verwirren.

Autor: Cerberus (Gast)
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Christian B. schrieb:
> Behalte doch dein gefährliches Halbwissen besser für dich anstatt
> vollkommen Unwissende damit zu verwirren.

Wer hat dich denn gefragt? Ich habe mit Bernd diskutiert.
Du betreibst doch hier nur Haarspalterei und das nicht mal gut,
mal von deinen miesen Umgangsformen, ganz abgesehen. ;-(

Autor: Piotr S. (Gast)
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Cerberus schrieb:
> Chemisch Zinn ist für Bastler, damit das Kupfer nicht oxidiert.


Da hat Christian aber recht. Das kann zwar der Bastler verwenden, aber 
es ist auch ein Industriestandard. Chem. Zinn ist sehr plan und damit 
eine günstige Alternative zu ENIG. Allerdings nicht allzu lange 
lagerfähig und auch einige Bestücker haben Probleme ihre Maschinen auf 
chem. Zinn einzustellen.

Galvanisches Gold wird nur für Steckerkontakte benutzt, da das Verfahren 
sehr teuer ist.

Weiterw Oberflächenbeschichtungen sind chem. Silber, HAL bleifrei oder 
verbleit, OSP, ENEPIG und noch einige andere Exoten.

Autor: Christian B. (luckyfu)
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Piotr S. schrieb:
> Galvanisches Gold wird nur für Steckerkontakte benutzt, da das Verfahren
> sehr teuer ist.

Außerdem lässt sich galvanisches Gold sehr schlecht löten. Das nächste 
Problem ist, daß man bis fast zum Ende der LP Produktion alle galvanisch 
zu vergoldenden Pads elektrisch leitend verbunden halten muss.

Man nutzt es aber z.B. als Oberfläche (neben dem Steckkontakt) wenn man 
einen Chip direkt auf die LP Bonden will.

Autor: Uhu Uhuhu (uhu)
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Was ist OSP?

Autor: Cerberus (Gast)
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Uhu U. schrieb:
> Was ist OSP?

Vermutlich das hier:

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

Das ihr aber auch immer übertreiben müsst. Sicher gibts noch
ganz andere Sachen, aber das war ja nicht das Threadthema.

Autor: ENIG (Gast)
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Christian B. schrieb:
> galvanisches Gold

Ist für dich galvanisch GOLD = ENIG?

Gruß
ENIG MA

Autor: Christian B. (luckyfu)
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Nein, Enig ist das chemische, ich habs mit Entek verwechselt :( (Asche 
auf mein Haupt)

Autor: Andreas Schweigstill (Firma: Schweigstill IT) (schweigstill) Benutzerseite
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Christian B. schrieb:
> Außerdem lässt sich galvanisches Gold sehr schlecht löten. Das nächste
> Problem ist, daß man bis fast zum Ende der LP Produktion alle galvanisch
> zu vergoldenden Pads elektrisch leitend verbunden halten muss.

Bei recht vielen Leiterplatten mit Kantenkontaktierung, z.B. 
ISA/PCI/PCIe, sieht man am Ende der Kontakte noch einen kleinen Fitzel 
überstehender Leiterbahn. Dort befand sich während der 
Leiterplattenherstellung noch eine Leiterbahn, die alle Steckkontakte 
miteinander verband und zum Anschluss der Stromversorgung diente. Da 
solche Kantenkontakte ohnehin anschließend angefast werden, ist es kein 
Problem, hierbei die Verbindung abzutrennen bzw. abzufräsen.

Manchmal sieht man auf Leiterplatten ein großes Bohrloch, auf das 
sternförmig etliche Leiterbahnen zulaufen. Auch in diesem Fall waren die 
Leiterbahnen während der galvanischen Vergoldung o.ä. miteinander 
verbunden. Wenn auf dieser Art und Weise die Schleifbahnen eines 
Drehschalters realisiert werden, kann sich der Galvaniksternpunkt z.B. 
in der Mitte befinden, die ja anschließend eh für die Achse des 
Drehschalters ausgefräst wird.

Autor: Andreas Schweigstill (Firma: Schweigstill IT) (schweigstill) Benutzerseite
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ENIG und NiPAu sind das gleiche. Offenbar gibt es aber Markenrechte oder 
Patente, die die Hersteller zu unterschiedlicher Namensgebung zwingen.

Autor: Christian B. (luckyfu)
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Andreas S. schrieb:
> Bei recht vielen Leiterplatten mit Kantenkontaktierung, z.B.
> ISA/PCI/PCIe, sieht man am Ende der Kontakte noch einen kleinen Fitzel
> überstehender Leiterbahn.

Sicherlich ist das ein lösbares Problem, aber man muss entsprechende 
Vorkehrungen treffen. Ich hab selbst ne Platine in die Fertigung 
gebracht, die in der Platine liegende 2-reihige Galvanisch vergoldete 
Kontaktflächen hat (die Gegenstücke zu Samtec FSI SVB). Die 
Layoutsoftware kann damit nicht umgehen, wenn man als Layouter die 
notwendigen Anschlussleitungen selbst zieht, weshalb ich immer einige 
Kniffe anwenden muss, um den Designrulecheck zu überstehen. Bei 175 
Kontakten will ich das aber dem CAM Mitarbeiter auch nicht aufhalsen. 
(Nochzumal es auch nahezu unmöglich wäre da nachträglich noch was 
einzubringen, wenn man den Platz mit Vias vollpulvert, die man aber 
braucht, um alle Kontakte erreichen zu können.)

Das abfräsen des Kammes beim Anfasen ist der einfachste Fall. Seit 
PCIexpress geht das aber nicht mehr, denn durch die hot Plug Fähigkeit 
müssen manche Kontakte zwingend erst später kontaktieren als andere. 
Selbst ein noch so dünner Leiterzug würde hier Probleme verursachen, 
somit ist man hier auf die Innenlagen angewiesen beim kontaktieren (Da 
die Kontakte eben auch nicht am Rand des Kontaktkammes liegen).

Es ist sicher eine beherrschbare Technologie, aber man muss sich als 
Layouter im Klaren darüber sein, daß es eine Sondertechnologie ist 
(genau wie Starr-Flex, Semiflex, SBU Aufbauten... die Liste ließe sich 
noch ein ganzes Stück fortsetzen), welche entsprechende Kenntnis und 
Maßnahmen voraussetzt und bestimmte Einschränkungen mit sich bringt.

Autor: Andreas Schweigstill (Firma: Schweigstill IT) (schweigstill) Benutzerseite
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Es handelt sich dabei auch nicht in jedem Fall um ein Problem. 
Schließlich wurden wahrscheinlich schon hunderte von Millionen 
Einsteckkarten damit hergestellt, ohne dass es Probleme gab.

Allerdings führte ein nicht sauber abgefräster Kupferspan bei einem 
meiner alten PCs dazu, dass es gelegentlich Kurzschlüsse auf einem 
VLB-SCSI-Controller gab. Hierdurch wurde die Dateisystemstruktur der 
Festplatte empfindlich beschädigt. In Unkenntnis der Hardwareprobleme 
führte ich dann einen Dateisystemcheck mit Reparatur durch, wodurch 
sämtliche Daten verlorengingen.

Als ich dann den Rechner zerlegte, sah ich den Kupferspan, der nicht 
abgefräst, sondern stattdessen ausgewalzt wurde.

Auf diesem Foto sieht man übrigens sehr gut die von mir beschriebenen 
Leiterbahnreste an den Enden der VLB-Kontakte. An den ISA-Kontakten sind 
sie nicht sichtbar, weil diese offenbar länger sind und direkte 
abgefräst wurden.

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/7...

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