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Forum: Platinen kleinstmögliche Durchkontaktierung


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Autor: Gerold Höcke (Gast)
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Hallo Leute, ich bräuchte mal einen Tipp für Durchkontaktierungen.
Ich würde gerne eine Leuchtpunktanzeige mit 110 LED in einer Charlyplex 
Matrix Schaltung bauen. Die Platine soll zweiseitig und möglichst schmal 
werden, ich würde sie herstellen lassen, vielleicht bei Beta-Layout. Wie 
schmal kann ich die Durchkontaktierungen machen? Als Layout Programm 
würde ich Eagle 5.0 verwenden, mein Computer dazu hat noch XP und kein 
Internet...

Autor: Jens M. (schuchkleisser)
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Das musst du den Platinenfertiger fragen.
Der kann dir sagen, wie breit die LEiterbahnen und Abstände sein müssen, 
wie klein er bohren will und wie klein der Restring sein muss.

Üblicherweise geben die sowas als LAyoutrichtlinien auf ihrer Webseite 
an.

Autor: Christian B. (luckyfu)
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Standard ist heutzutage bei 1,6mm Dicke und 35µm Kupfer 150/150µm 
Leiterbahnbreite und -abstand. Dazu dann 0,2mm Bohrungen. Das ergibt für 
ein Via 0,5mm Durchmesser (0,2mm +2x0,15mm).
Das können die meissten Hersteller erfüllen. Wenn man noch kleinere Vias 
braucht wird es teuer, oder man macht die Platine dicker. Das Problem 
ist hier zum einen das Aspekt ratio, also das Verhältnis des 
Bohrdurchmessers zur Bohrlochlänge und zum anderen die Galvanik in 
welcher die Verkupferung stattfindet. Je dünner und tiefer das Loch 
desto schlechter ist es in der Mitte verkupfert, da ein Via immer von 
außen nach innen verkupfert. Irgendwann ist ein Punkt erreicht, wo das 
Via aussen bereits zuwächst und innen noch kein Kupfer ist. Deshalb sind 
z.B. Mechanisch gebohrte Sacklöcher auch Kegelförmig.
Aspekt Ratios von 1:8 sind üblicherweise machbar (daher kommen die 
0,2mm). 1:10 geht evtl. mit höherer Ausschußrate. 1:12 wird vermutlich 
nur noch bei Spezialherstellern machbar sein.

Die Angaben dazu findest du auf der Herstellerwebsite, wie Jens bereits 
schrieb.

Autor: Falk B. (falk)
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Gerold Höcke schrieb:
> Hallo Leute, ich bräuchte mal einen Tipp für Durchkontaktierungen.
> Ich würde gerne eine Leuchtpunktanzeige mit 110 LED in einer Charlyplex
> Matrix Schaltung bauen.

> Die Platine soll zweiseitig und möglichst schmal
> werden,

Wie schmal? 5mm? 10mm?

Vermutlich ist ein LED-Band mit seriell gesteuerten LEDs die bessere 
Variante.

> ich würde sie herstellen lassen, vielleicht bei Beta-Layout. Wie
> schmal kann ich die Durchkontaktierungen machen? Als Layout Programm
> würde ich Eagle 5.0 verwenden, mein Computer dazu hat noch XP und kein
> Internet...

Deswegen kennst du auch keine seriell angesteuerten LEDs. ;-)

Beitrag "Re: Knight Rider Schaltung"

Die gibt es mit 30, 60 oder 114 LEDs/m.

Autor: Daumenregel sucks (Gast)
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Christian B. schrieb:
> Standard ist heutzutage bei 1,6mm Dicke und 35µm Kupfer 150/150µm
> Leiterbahnbreite und -abstand. Dazu dann 0,2mm Bohrungen. Das ergibt für
> ein Via 0,5mm Durchmesser (0,2mm +2x0,15mm).

Den jeweiligen Standard definiert immer noch der Hersteller, wo man die 
Leiterplatte baut.

Elecrow kann z.B. nur 0,3mm im Standardservice:
https://www.elecrow.com/wiki/index.php?title=Q%26A_for_PCB_service

Schon wäre deine Daumenregel ein teurer Fail. Vermutlich kann man Geld 
einwerfen, und 0,2mm bekommen, das will man oft aber nicht.

--> Die Design-rules des gewünschten LP-Herstllers sind relevant, keine 
Daumenregeln.

Autor: Layouter (Gast)
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Daumenregel sucks schrieb:
> Christian B. schrieb:
>> Standard ist heutzutage bei 1,6mm Dicke und 35µm Kupfer 150/150µm
>> Leiterbahnbreite und -abstand. Dazu dann 0,2mm Bohrungen. Das ergibt für
>> ein Via 0,5mm Durchmesser (0,2mm +2x0,15mm).
>
> Den jeweiligen Standard definiert immer noch der Hersteller, wo man die
> Leiterplatte baut.
>
> Elecrow kann z.B. nur 0,3mm im Standardservice:
> https://www.elecrow.com/wiki/index.php?title=Q%26A_for_PCB_service
>
> Schon wäre deine Daumenregel ein teurer Fail. Vermutlich kann man Geld
> einwerfen, und 0,2mm bekommen, das will man oft aber nicht.
>
> --> Die Design-rules des gewünschten LP-Herstllers sind relevant, keine
> Daumenregeln.

Ach was? Nein, ganz bestimmt nicht. Sondern man sucht sich den passenden 
Hersteller gemäß seinen eigenen Anforderungen. Wenn das zusammenpasst, 
dann adaptiert man die Design-Rules des LP-Herstellers.

Die oben genannten Werte als Standard anzusehen halte ich auch durchaus 
für legitim. Abgesehen von der Dicke die bei uns 1,5mm Nennmaß hat sind 
das auch unsere Standards.
Richtig ist aber auch, dass es etliche (fernöstliche) Schrotthersteller 
gibt, die damit in der Großserie Probleme haben.

Bei Multi-Circuit-Boards (Schnelldienst) bekommt man bereits 0,1mm 
Kupfer-Strukturbreiten ohne Aufpreis! Das finde ich beeindruckend und 
Preis-Leistung ist bei denen ohnehin TOP. (Nicht für Privat verfügbar.)

https://portal.multi-circuit-boards.eu/?_ga=2.141588466.1759083907.1561631760-1645130489.1556083794

Autor: Layouter (Gast)
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Christian B. schrieb:
> Standard ist heutzutage bei 1,6mm Dicke und 35µm Kupfer 150/150µm
> Leiterbahnbreite und -abstand. Dazu dann 0,2mm Bohrungen. Das ergibt für
> ein Via 0,5mm Durchmesser (0,2mm +2x0,15mm).
> Das können die meissten Hersteller erfüllen. Wenn man noch kleinere Vias
> braucht wird es teuer, oder man macht die Platine dicker.

Du meinst wohl dünner, oder? Bei noch kleinerem Durchmesser muss 
hinsichtlich der Fertigbarkeit (Preis) die LP dünner werden...

> Das Problem
> ist hier zum einen das Aspekt ratio, also das Verhältnis des
> Bohrdurchmessers zur Bohrlochlänge und zum anderen die Galvanik in
> welcher die Verkupferung stattfindet. Je dünner und tiefer das Loch
> desto schlechter ist es in der Mitte verkupfert, da ein Via immer von
> außen nach innen verkupfert. Irgendwann ist ein Punkt erreicht, wo das
> Via aussen bereits zuwächst und innen noch kein Kupfer ist.

Eben deshalb.

> Deshalb sind z.B. Mechanisch gebohrte Sacklöcher auch kegelförmig.

In welchen Fällen werden die noch mechanisch gebohrt? Ich denke beim 
"Laserbohren" werden die automatisch kegelförmig.

Autor: Joachim B. (jar)
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Falk B. schrieb:
> Die gibt es mit 30, 60 oder 114 LEDs/m.

war das nicht 144 LEDs/m?

Die gibt es als Stripes oder flächig:
Ebay-Artikel Nr. 223166536588

eventuell auf WS2815B umschwenken entschärft die Stromproblematik

Autor: Christian B. (luckyfu)
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Layouter schrieb:
> Du meinst wohl dünner, oder? Bei noch kleinerem Durchmesser muss
> hinsichtlich der Fertigbarkeit (Preis) die LP dünner werden...

ja, natürlich dünner :) je Dünner die Platine, desto kleiner kann die 
Bohrung werden, allerdings gibt es auch mechanische Grenzen.

Layouter schrieb:
> In welchen Fällen werden die noch mechanisch gebohrt? Ich denke beim
> "Laserbohren" werden die automatisch kegelförmig.

z.B. Wenn der Hersteller keine LBM hat. Außerdem macht man das auch, 
wenn man Sacklöcher nicht nur zur nächstfolgenden Lage sondern z.B. zur 
übernächsten haben will. Das wären mit dem Laser schon 4 
Bearbeitungen...
Kegelförmig werden Sie mit dem Laser nicht, eher Tonnenförmig, was 
wieder andere Probleme mit sich bringt.

: Bearbeitet durch User
Autor: Layouter (Gast)
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Christian B. schrieb:
> Layouter schrieb:
>> Du meinst wohl dünner, oder? Bei noch kleinerem Durchmesser muss
>> hinsichtlich der Fertigbarkeit (Preis) die LP dünner werden...
>
> ja, natürlich dünner :) je Dünner die Platine, desto kleiner kann die
> Bohrung werden, allerdings gibt es auch mechanische Grenzen.

Allerdings. Ich hatte mal von Würth die Auskunft erhalten, dass der 
kleinste Bohrdurchmesser den sie für "normale", also durchgehende Vias 
verwenden 0,25mm ist. Und das sei auch unabhängig von der 
LP-Gesamtdicke. Das hat mich schon überrascht da ich mir relativ sicher 
bin, dass andere Hersteller auch kleiner durchbohren.

> Layouter schrieb:
>> In welchen Fällen werden die noch mechanisch gebohrt? Ich denke beim
>> "Laserbohren" werden die automatisch kegelförmig.
>
> z.B. Wenn der Hersteller keine LBM hat. Außerdem macht man das auch,
> wenn man Sacklöcher nicht nur zur nächstfolgenden Lage sondern z.B. zur
> übernächsten haben will. Das wären mit dem Laser schon 4
> Bearbeitungen...

Wäre das ein Problem? Man verändert für die Schichten die Wellenlänge 
des Lasers, oder? Kupfer verdampft man mit UV und das Epoxy mit IR.

> Kegelförmig werden Sie mit dem Laser nicht, eher Tonnenförmig, was
> wieder andere Probleme mit sich bringt.

Was ist "Tonnenförmig"? Zylindrisch? Welche Probleme gibt es dabei?

Anspruchsvoll sind Sacklöcher (Blind-Vias) immer. Insbesondere wenn die 
Prepregs dünn sind darf man natürlich nicht überbohren. Die Bohrerspitze 
dürfte da besonders stören.

Autor: Christian B. (luckyfu)
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Layouter schrieb:
> Wäre das ein Problem? Man verändert für die Schichten die Wellenlänge
> des Lasers, oder? Kupfer verdampft man mit UV und das Epoxy mit IR.

Das stimmt soweit, ja. Der UV Laser wird stark fokussiert und schiesst 
im Prinzip eine Maske ins Kupfer, während der IR Laser dann relativ grob 
fokussiert dieses Raster als Blende nutzt. Will man in die 2. Lage muss 
man in der obersten natürlich größere Löcher schießen, damit man ein 
dünner werdendes Loch erhält.

Durch die Maskierung entsteht auch die "Tonnenform", quasi ein 
gestauchter Zylinder mit konvexen Wänden, da sich das Licht des Lasers 
an den Kupferflächen der unteren und oberen Lage spiegelt. Das kann im 
ungünstigsten Fall dazu führen, daß eine Luftblase in dem Loch 
eingeschlossen wird.

Mechanisch gebohrte Sacklöcher müssen aber durch die Ziellage gebohrt 
werden um eine sichere Durchkontaktierung auch bei nicht plan 
aufliegendem Laminat im Bohrvorgang zu gewährleisten (Außerdem hat das 
verpresste Laminat natürlich auch in jeder Prepreglage 
Dickentoleranzen). Tiefenbohrungen kontaktieren die 
Aluminium-Deckplatte, welche zur Gratvermeidung auf die zu bohrende 
Platine gelegt wird und bohren dann in Z die eingegebene Tiefe. Wegen 
der dabei auftretenden Toleranzen muss durch die Ziellage gebohrt 
werden. Das ist ja einer der großen Vorteile des Lasers: Er stoppt ganz 
automatisch an der nächsten Kupferlage.

Bei dickem Prepreg ist der Laser im Nachteil, da hier durch die 
Reflexionen und Brechungen bedingt die Tonnenform immer größer wird. da 
nimmt man dann lieber mechanische Bohrer. Jede Technologie hat ihre 
Daseinsberechtigung.

: Bearbeitet durch User
Autor: Falk B. (falk)
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Joachim B. schrieb:
> Falk B. schrieb:
>> Die gibt es mit 30, 60 oder 114 LEDs/m.
>
> war das nicht 144 LEDs/m?

Ja, Tippfehler 8-0

Autor: Wolfgang (Gast)
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Gerold Höcke schrieb:
> Die Platine soll zweiseitig und möglichst schmal
> werden, ich würde sie herstellen lassen, vielleicht bei Beta-Layout. Wie
> schmal kann ich die Durchkontaktierungen machen? Als Layout Programm
> würde ich Eagle 5.0 verwenden, mein Computer dazu hat noch XP und kein
> Internet...

Na dann ist doch alles klar
https://uk.beta-layout.com/pcb/technology/presettings/

Autor: -gb- (Gast)
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Und hier in deutsch
https://de.beta-layout.com/leiterplatten/infos/vorgaben/
ist minimal ausführlicher, denn sie können auch 0,2mm Bohrungen gegen 
Aufpreis.
Ich finde den Aufpreis nicht wirklich übertrieben und nutze deren die 4 
Layer High Spec DRC.

Autor: Falk B. (falk)
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-gb- schrieb:
> Und hier in deutsch
> https://de.beta-layout.com/leiterplatten/infos/vorgaben/
> ist minimal ausführlicher, denn sie können auch 0,2mm Bohrungen gegen
> Aufpreis.
> Ich finde den Aufpreis nicht wirklich übertrieben und nutze deren die 4
> Layer High Spec DRC.

Alles schön und gut aber weit am eigentlichen Problem vorbei. Der Op 
braucht keine kleinen Löcher sondern ein anderes Gesamtkonzept.

Autor: -gb- (Gast)
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Das ist eben die Frage was man machen sollte, eine Beratung oder die 
Frage beantworten.

Mir war beides egal, ich habe mich in Gedanken nur auf den Post über mir 
bezogen.

Gut, hier in dem Thread fehlen sowieso Details für eine Beratung, der 
Ersteller hat nicht mehr geschrieben, ...

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