Forum: Platinen Absichtlich delaminieren


von Sven H. (Firma: HS) (shven)


Lesenswert?

Guten Abend,

ich möchte eine 20+ Jahre alte Platine reverse engineeren und hab darin 
auch schon ganz gut Erfahrung.
Mein normaler Prozess ist alle Bauteile runter zu löten und die Platine 
auf einen Flachbettscanner zu legen.
Nun hab ich hier eine 4-lagige und bin am rätseln wie ich die am besten 
auf bekomme.
Schleifgerät sagt mir nicht wirklich zu weil ich nicht unbegrenzt viele 
von den Platinen habe und die dünnen Leiterbahnen dann doch ganz schnell 
weg sind.
Schleifpapier mit einem Block und viel Zeit ist sehr aufwändig.
Ein Laser ist mir etwas zu gefährlich und zu teuer.
Ein Röntgengerät hilft mir hier nicht weiter weil die Leiterbahnen teils 
sehr dicht übereinander sind.
Die 4 Methoden sind meiner Kenntnis nach die häufigsten wenn es um 
dieses Thema geht.

Nun zu meiner Frage:
Wenn eine Platine von zu viel Hitze delaminiert - kann ich mir den 
Effekt zu Nutzen machen um die einzelnen Lagen so zu trennen dass sich 
diese einscannen lassen?

Ausprobieren werde ich es auf jeden Fall, fürs erste an Übungsschrott.
Die Frage stelle ich hier aus Interesse ob das schon mal jemand anderes 
ausprobiert hat und ob es da vielleicht Vorschläge bezüglich der Methode 
oder der Temperatur gibt.
Mein Plan war die Platine auf die Heizplatte zu legen, bei 110-150°C, 
also gerade so dass sie möglichst überall eine große Blase wirft, die 
ich auseinander popeln kann ohne dabei komplett schwarz zu werden.
von 🍅🍅 🍅. (tomate)


Lesenswert?

Und was, wenn die Blase nicht gleichmässig wird, sondern mal zwischen 
Lage 1/2 und dann 2/3 und dann 3/4 hochkommt??

Je nach Grösse am ehesten mit Flachschleifmaschine oder sonst mit CNC 
Router, die besseren davon haben auf 200x200mm in Z maximal paar 1/100mm 
Abweichung, was aber reichen dürfte, wenn man Platine mit Shellac oder 
Baumharz möglichst plan auf (Alu)Trägerplatte klebt.

Röntgen, wie dicht sind die Leiterbahnen beieinander?
Normale THT Platinen sieht man gut, mit Ghetto-Röntgen Setup.
: Bearbeitet durch User
von Paul B. (paule201)


Lesenswert?

Ganz oft sind die Innenlagen nur zwei große VCC und GND Flächen. Oder 
hast du Leiterbahnen die wirklich "abtauchen" und ganz woanders (also 
nicht auf der anderen Außenlage) wieder rauskommen. Eventuell entschärft 
sich dein Problem damit schon massiv.
von Udo K. (udok)


Lesenswert?

Einfach durchpiepsen.
von Sven H. (Firma: HS) (shven)


Lesenswert?

Es ist eine Motorola 68k CPU-Platine, das Teil hat einen Pin-Pitch von 
0.5mm, Datenleitungen auf allen 4 Lagen und Blind Vias.

Auf dem Röntgenbild sind die Leiterbahnen leider wirklich zu nah 
beieinander.

Ich habe leider keinen Zugang zu einer CNC.
Falls man mit so einer günstigen zum PCB fräsen da auch hin kommt würde 
ich mir überlegen so eine zuzulegen.

Udo K. schrieb:
> Einfach durchpiepsen.

Mit durchpiepsen und den beiden äußeren Lagen bin ich schon am Ende, es 
fehlen aber noch einige Signale.

🍅🍅 🍅. schrieb:
> Und was, wenn die Blase nicht gleichmässig wird, sondern mal zwischen
> Lage 1/2 und dann 2/3 und dann 3/4 hochkommt??

Der Plan war dann einfach länger zu warten, die Blasen werden ja von 
alleine immer größer.

Flachschleifmaschine klingt interessant, wo wird so eine normalerweise 
verwendet?
von Ralf X. (ralf0815)


Lesenswert?

Paul B. schrieb:
> Ganz oft sind die Innenlagen nur zwei große VCC und GND Flächen. Oder
> hast du Leiterbahnen die wirklich "abtauchen" und ganz woanders (also
> nicht auf der anderen Außenlage) wieder rauskommen. Eventuell entschärft
> sich dein Problem damit schon massiv.

Sven H. hört sich nicht nach einem Anfänger an, dem man solche Tipps 
geben muss.
von Gerd E. (robberknight)


Lesenswert?

Bei den meisten 4-lagigen Platinen ist der Aufbau ja so, dass zwischen 
Außenlage und Innenlage nur eine dünne Schicht FR4 sitzt, während in der 
Mitte der Platine eine dickere Schicht FR4 (Prepreg) sitzt. Das ganze 
dann symmetrisch aufgebaut.

Wenn es ums Schleifen geht musst Du also von jeder Seite nur jeweils die 
dünne Schicht zwischen Außenlage und Innenlage wegschleifen. Das ist 
wesentlich weniger Aufwand als durch die Platine hindurch, also durchaus 
von Hand mit Schleifpapier und Schleifblock zu machen, evtl. auch mit 
einem Schwingschleifer und Schleifpapier.

FR4-Staub ist nicht gesund, also an Handschuhe, Absaugung und Atemschutz 
denken.

Schleifen wäre aber meiner Meinung nach dennoch Methode der Wahl. Denn 
beim Delaminieren mit Hitze wird die Platine schwarz und das Kupfer 
oxidiert, der Kontrast kann dadurch ziemlich schlecht werden. Gerade bei 
feinen Leiterbahnen kann es auch passieren dass die durch Blasen 
zerrissen/zerdrückt werden und sich dann nicht mehr sauber zuordnen 
lassen.
von 🍅🍅 🍅. (tomate)


Lesenswert?

Flachschleifmaschine ist sowas hier:
https://lagermaschinen.de/Metallbearbeitungsmaschinen_Schleifmaschinen_Horizontale_-_Flachschleifmaschine/mg01005006

Mit besserem CNC-Router könnte ich dienen, wenn Probeplatine oder 
Schrott zum Testen schicken willst, würde ich dann mit Harz auf 50mm Alu 
kleben und dann nivellieren und dann jeweis 5/100mm oder so zustellen, 
bis die erste Lage rauskommt
von Paul B. (paule201)


Lesenswert?

Ralf X. schrieb:
> Sven H. hört sich nicht nach einem Anfänger an, dem man solche Tipps
> geben muss.

Dann gib du doch mal einen Profi Tipp zur Lösung der Problemstellung ;).
Alles andere ist Geschwätz.

Sven H. schrieb:
> Es ist eine Motorola 68k CPU-Platine, das Teil hat einen Pin-Pitch von
> 0.5mm, Datenleitungen auf allen 4 Lagen und Blind Vias.

Die Info zur realen Komplexität kam nach meinem Beitrag.
von Wolf17 (wolf17)


Lesenswert?

Wie wäre es, die Platine in Natronlauge einzulegen? Das sollte den Lack 
oben und unten entfernen, die freigelegten Decklagen lassen sich dann 
wegätzen.
Falls die Innenlagen dann noch nicht ausreichend erkennbar sind, ist es 
jetzt zumindest weniger Schleifarbeit.
von Sven H. (Firma: HS) (shven)


Lesenswert?

Gerd E. schrieb:
> dickere Schicht FR4 (Prepreg)

Bedeutet das dem Begriff nach nicht dass diese Lage sich leichter von 
den anderen lösen sollte wenn sie vorher imprägniert wurde?

Gerd E. schrieb:
> von jeder Seite nur jeweils die dünne Schicht zwischen Außenlage und Innenlage
> Schwingschleifer und Schleifpapier.

Ja ich hab auch so ein Schleifgerät, ich will aber ungerne das Gerät 
kurz im falschen Winkel halten und dann keine Leiterbahnen mehr haben.

Ich habe mir die Arbeit von Joe Grand (Grand Idea Studio) angeschaut und 
dort wurde als Hitze-Methode nur die Heißluftpistole und keine Platte 
versucht.
Literatur habe ich zum Thema Heizplatte hierfür noch keine gefunden, 
entweder ich bin sau blöd oder da was auf der Spur :D

🍅🍅 🍅. schrieb:
> https://lagermaschinen.de

Preis auf Anfrage kann ich mir meistens nicht leisten und die für 3000€ 
ist "Ungeprüft", auf Kleinanzeigen und eBay bedeutet das normalerweise 
"Kernschrott" Platztechnisch wird das auch schwierig.

Paul B. schrieb:
> Profi

Profi bin ich noch lange nicht aber auch kein Anfänger mehr.

Wolf17 schrieb:
> Natronlauge
> die freigelegten Decklagen lassen sich dann wegätzen.

Erst den Lack und dann das Kupfer? Gar keine schlechte Idee, das werde 
ich mal an etwas Schrott probieren.
von Alexander (alecxs)


Lesenswert?

Fotos machen nicht vergessen, wir wollen Fotos!
von Sven H. (Firma: HS) (shven)


Lesenswert?

Alexander schrieb:
> wir wollen Fotos

Heute komme ich nicht mehr dazu aber ich habe fest vor, meine 
(Miss)erfolge zu dokumentieren.
von Wolf17 (wolf17)


Lesenswert?

Wolf17 schrieb:
> Falls die Innenlagen dann noch nicht ausreichend erkennbar sind, ist es
> jetzt zumindest weniger Schleifarbeit.

Ergänzung: Man könnte statt Schleifen auch mal probiert, ob Sandstrahlen 
dann das (weichere?) FR4 der dünnen Decklage unter der weggeätzten 
Decklage schneller auflöst wie das Kupfer.
von 🍅🍅 🍅. (tomate)


Lesenswert?

von Gerd E. (robberknight)


Lesenswert?

Sven H. schrieb:
> Gerd E. schrieb:
>> dickere Schicht FR4 (Prepreg)
>
> Bedeutet das dem Begriff nach nicht dass diese Lage sich leichter von
> den anderen lösen sollte wenn sie vorher imprägniert wurde?

Ich bin da so tief nicht in der Materie drin, aber soweit ich das 
verstanden habe geht es bei den Prepregs vor allem um einfache und 
zuverlässige Fertigung der FR4-Lagen. Bei der Fertigung wird das alles 
unter hohem Druck und mit Hitze zusammengepresst. Ich vermute das hält 
am Schluss alles ähnlich gut zusammen.

>> von jeder Seite nur jeweils die dünne Schicht zwischen Außenlage und Innenlage
>> Schwingschleifer und Schleifpapier.
>
> Ja ich hab auch so ein Schleifgerät, ich will aber ungerne das Gerät
> kurz im falschen Winkel halten und dann keine Leiterbahnen mehr haben.

Soo dünn ist die Schicht aus Leiterbahnen dann auch nicht. Du schleifst 
ja flächig und nicht nur punktuell. Selbst wenn Du ein bisschen schief 
schleifst, ist das schlimmste was passiert dass Du an der einen Ecke 
früher auf die untere Schicht stößt als an der anderen.

Dann machst Du halt mehrere Fotos der Platine in verschiedenen 
Schleifstufen und führst die hinterher in der Bildbearbeitung zusammen. 
Saubere Fotographie und Bildbearbeitung ist ja eh wichtig, weil du die 
Vias den Bahnen auf den anderen Ebenen zuordnen können willst.

>> Natronlauge
>> die freigelegten Decklagen lassen sich dann wegätzen.
>
> Erst den Lack und dann das Kupfer? Gar keine schlechte Idee, das werde
> ich mal an etwas Schrott probieren.

Kupfer und Lötstopplack von mir aus. Aber aus Erfahrung würde ich sagen 
bei FR4 tut man sich mit ätzen ziemlich schwer.
: Bearbeitet durch User
von Rainer W. (rawi)


Lesenswert?

Sven H. schrieb:
> Mein Plan war die Platine auf die Heizplatte zu legen, bei 110-150°C,
> also gerade so dass sie möglichst überall eine große Blase wirft,

Du weißt, dass normale FR4-Platinen im Reflow-Ofen bei deutlich über 
200°C gelötet werden  - und dabei KEINE Blasen werfen?
von Sven H. (Firma: HS) (shven)


Lesenswert?

🍅🍅 🍅. schrieb:
> https://www.youtube.com/watch?v=18U25M8h7l4
> https://www.youtube.com/watch?v=tOqtI2v2xC0

Sven H. schrieb:
> Ich habe mir die Arbeit von Joe Grand (Grand Idea Studio) angeschaut und
> dort wurde als Hitze-Methode nur die Heißluftpistole und keine Platte
> versucht.

Rainer W. schrieb:
> Du weißt, dass normale FR4-Platinen im Reflow-Ofen bei deutlich über
> 200°C gelötet werden  - und dabei KEINE Blasen werfen?

Beim Schreiben habe ich an die TG gedacht und im Ofen bleiben die 
Platinen ja normalerweise nicht länger als 20min in der heißen Zone.

Ich war jetzt die letzte Stunde doch vor der Heizplatte und bei 240°C 
ist auch über längere Zeit nichts passiert, außer dass blauer 
Lötstopplack etwas an Farbe verliert.
Mit der Pinzette drauf rumgetatscht fühlt sich die Platine etwas 
gummiartiger an, mehr nicht.
Morgen gehts den Subjekten dann an den Kragen.
von Bradward B. (Firma: Starfleet) (ltjg_boimler)


Lesenswert?

Ehrlich, mit dem Ablöten aller Bauteile hat man sich bezüglich des 
Reverse Engineering ins eigene Knie geschossen. Mit funktionsfähiger 
Platine hätte man mehr Möglichkeiten zur Signalwegverfolgung wie 
JTAG-Boundary Scan oder Abtasten mit H-Nahfeldsonde.

Und soweit ich es kenne, macht man sich das Layout auch beim Reverse 
engineering neu/selbst und "extrahiert" lediglich den Stromlaufplan.

Röntgen geht auch bei Mehrlagenplatine und geringen pitch ganz gut, hab 
2010 mal mit verschiedenen Gerätschäften experimentieren können. Die 
machen auch auch 3D Scannen (Computertomographie) über ne Platine, das 
läuft dann aber ein paar Stunden.

Bei solchen Computer-Platinen ist oft die CS-Generierung aus den 
Adresspins das Geheimnis (Memory-map), das erkannt man auch gut in der 
dissassemblierten Firmware, oder man baut sich einen speziellen 
Debug-ROM der mal alle addressleitungen durchklingelt.

Was bei dem (IMHO hoffnungslosen) Versuch der "Layer-häutung" helfen 
könnte, ist die Ausrüstung beim Negativ-Kupfer Fräsen. Damit könnte man 
die jeweils obere Schicht in einzelne Karos oder Dreiecke zerteilen und 
dann einzeln abziehen.
Dazu braucht man halt eine CNC-Maschine und eine Gravurnadel, resp 
Fräskopf.
https://einfach-cnc.de/platinen-fraesen/
Beitrag #8051734 wurde vom Autor gelöscht.
von Udo K. (udok)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Sven H. schrieb:
> Udo K. schrieb:
>> Einfach durchpiepsen.
>
> Mit durchpiepsen und den beiden äußeren Lagen bin ich schon am Ende, es
> fehlen aber noch einige Signale.

Na dann pieps die restlichen Signale auch noch durch.
Abschleifen bringt dir da gar nichts.
Röntgen würde noch gehen, die Verbindungen fallen da aber auch nicht 
automatisch raus.
von 🍅🍅 🍅. (tomate)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Muss mir glaub mal was besseres bauen :-/
: Bearbeitet durch User
Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.