Leiterplatten-Herstellung

Für interne Zwecke können im Labor für Fertigungsverfahren der Mechatronik nach Daten von Studierenden oder Lehrkräften in einem Laborprozess zweiseitig galvanisch durchkontaktierte Leiterplatten gefertigt werden.

Die Prozesse sind dabei klar auf das Lern-Erlebnis bei der Fertigung von eigenen Leiterplatten und Baugruppen ausgelegt und orientieren sich (soweit das in der Laborumgebung möglich ist) am industriellen Umfeld.

Sofern das möglich ist, werden die Fertigungsschritte daher durch interessierte Studierende selbst an den zur Verfügung stehenden Fertigungsgeräten durchgeführt.

Die Prozesse wurden und werden intensiv überarbeitet und optimiert.

Labor - Datenbanken

Leiterplatten-Portal
Bauteile-Datenbank

(nur im Hochschulnetz!)

Eagle - Designrules

PCB-Tutorium

Laufend wird ein Tutorium angeboten, in dem eigene Leiterplatten erstellt werden können. Termin ist jeweils Dienstags von 12:15 bis 16:45.

Für die Fertigstellung eines Leiterplatten-Nutzens sind im Normalfall zwei Termine notwendig. Falls es die Kapazität des Labors ermöglicht, können jedoch (ohne Gewähr!) auch Termine außerhalb der Tutoriumszeit vereinbart werden.

Um Anmeldung bei tasso.mulzer(at)beuth-hochschule.de wird gebeten, da an den Anlagen im Labor nur eine begrenzte Anzahl an Personen parallel arbeiten kann.

Die Leiterplatten-Daten müssen vor dem Tutorium - nach Möglichkeit etwa 5 Tage früher! - in das Leiterplatten-Portal geladen werden.

Im Rahmen des Tutoriums können eigene Layouts hergestellt werden - für die Fertigung werden jeweils 2 bis 8 einzelne Layouts zu einem Fertigungs-Nutzen zusammengefasst, so dass im Normalfall nicht ausschließlich eigene Leiterplatten hergestellt werden.

Layout-Hinweise

Im Labor erfolgen die Prozesse in vergleichsweise kleinen und manuell geführten Anlagen, die zwar den industriellen Prozessen möglichst nahe kommen, jedoch nicht die Präzision erreichen können die eine kontrollierte Serienfertigung liefert. Daher ist eine Kombination von dünnen Leiterbahnen und dünnen Freistellungen grundsätzlich kritisch und erst ab ca. 250µm zuverlässig realisierbar.

Seit kurzem steht neben dem Tenting-Prozess (Panel Plating) als weitere Fertigungsvariante der Metallresist-Prozess (Pattern Plating) zur Verfügung. Dieser Prozess benötigt etwas mehr Zeit und Fertigungsschritte, erreicht jedoch eine deutlich höhere Präzision. Strukturen um 150µm sind damit ohne weiteres erreichbar - bei besonderer Sorgfalt auch bis zu 75µm.

Die Standard-Einstellung von Eagle bei der Freistellung von Leiterbahnen in Polygonen ergibt sich aus der Wire-to-Wire Distance im Normalfall zu 150µm (8 mil). Bisher hat das im Tenting-Prozess regelmäßig zu Kurzschlüssen oder offenen Stellen geführt, weil entweder die Freistellungen nicht tief genug geätzt waren - oder (bei längerer Verweilzeit im Ätzbad) die Leiterbahnen zu weit unterätzt und damit weg waren.

Bitte für den Labor-Standard (Tenting-Prozess) daher darauf achten, dass nicht nur die Leiterbahnen, sondern auch die Freistellungen größer als 250 µm ("größer als 250" bedeutet dabei je nach Möglichkeit mindestens 300 bis 400 µm!)
werden. Realisierbar ist das über folgende Parameter:

  • Clearance-Parameter für "Different Signals" in den Design-Regeln.
  • Parameter "Insulate" in der Polygon-Definition.

Oft führt der richtige Weg auch über das aufmerksame Lesen, Verstehen und Anwenden von DIN VDE 0110 - Stichwort "Luft- und Kriechstrecken".

Bei einem echten Bedarf an kleineren Strukturen sprechen Sie die Möglichkeiten bitte vorher mit den Laboringenieuren ab.

Leiterplattenaufträge die ohne Rücksprache zu kleine Strukturen enthalten werden in den meisten Fällen vom Labor zurückgewiesen oder können an externe Fertiger vermittelt werden (die dann selbstverständlich ihre Leistung in Rechnung stellen).

Bei Fragen zu diesem Thema bitte vertrauensvoll an den Laboringenieur wenden.