Produkcja płytek wielowarstwowych w domowych warunkach.

[aktus]

Witam serdecznie.

Czy ktoś z Państwa może próbował w jakiś sposób robić płytki wielowarstwowe w domowych warunkach? Zastanawiałem się nad wykorzystaniem szkła wodnego ( warstwa szkła, miedziana folia, trawienie ) lub też jakiejś żywicy epoksydowej / akrylowej. Zastanawiałem się również nad sklejaniem cienkich jednostronnych laminatów ( arkusz na samym dole raczej bym wykorzystał dwustronny ). Do centrowania płytek można by wykorzystać kilka przelotek ( via ) poza obszarem lub w obszarze projektu z wbitym goldpinem na przestrzał. Problem by był jedynie z klejem. Raczej wskazane by było, żeby nie przewodził ( żywica epoksydowa chyba by była najlepszym wyjściem ). Nadmiar kleju można by uzyskać poprzez ściśnięcie z dużą siłą po uprzednim wypompowaniu powietrza z przestrzeni pomiędzy płytkami. I teraz zasadnicze pytanie - czy ktoś z państwa ma pomysły lub doświadczenie przy produkcji tego typu gadgetów? Myślę ze produkcja kilkuwarstwowych płytek może się przydać - optymalniejsze prowadzenie ścieżek, ekrany pomiędzy warstwami, możliwość korzystania z układów w obudowach BGA bez konieczności płacenia ponad 100 PLN za prototyp. Poza tym jakie są najcieńsze laminaty dostępne na rynku? Ja w sklepach spotkałem się tylko z 1mm i więcej.

[gwozdex]

Witaj!
Wyprodukowanie juz płytki dwustronnej w warunkach wymaga duzo więcej wysiłku niz wykonianie jednostronnego PCB. Natomiast jeśli chodzi o obwód wielowarstwowy to wielu względów jest to nieopłacalne i - jesli w ogóle możliwe- niesamowicie trudne. Przeliczając kupno takiej płytki na Twoje roboczogodziny które byś w to włożył nie sądzę ze ma to racjonalne uzasadnienie.

[aktus]

No to czyli niedobrze. A wiesz może jak ten proces odbywa się w firmach produkujących tego typu płytki?

[ghazi]

Poza tym jakie są najcieńsze laminaty dostępne na rynku? Ja w sklepach spotkałem się tylko z 1mm i więcej.

Ten sprzedający http://allegro.pl/search.php?string=lam ... &country=1 ma nawet 0,07mm, czyli mozesz go przerwać palcami jak papier

[c4r0]

Najważniejszym chyba problemem tutaj jest metalizacja otworów. Nie wiem czy zauważyłeś, ale jeśli płytka ma więcej nić jedną warstwę to otwory na nóżki elementów są metalizowane - pokryte od wewnątrz miedzią. Jeśli robisz w domu płytkę dwuwarstwową to z powodu braku tej metalizacji musisz lutować elementy od obu stron, co już jest dość uciążliwe i nieestetyczne. Jeśli robisz przelotkę to musisz wlutować w nią kawałek drutu bo inaczej nie ma połączenia między warstwami. Jeśli warstw byłoby więcej niż dwie, to po prostu nie dałoby się przylutować nóżki elementu do warstwy znajdującej się wewnątrz płytki.

[snow]

Generalnie to z przylutowaniem elementu w płytce wielowarstowej home-made myślę nie byłoby problemu. Po prostu w wewnętrznych warstwach nie byłaby podciągnięta ścieżka do nóżki Jedynym utrudnieniem byłoby wykonanie przelotek które mają łączyć wiele warstw. Musiałby być to coś a'la nit dwustronny tyle że tak wykonany żeby był dość cienkościenny i żeby łączył przy zetknięciu kolejne płytki składowe. Kolejne płytki trzeba by lakierować przed sklejeniem w całość zostawiając odsłonięte pola pod przelotki. Do sygnałówki myślę taki twór by miał sens, ale tam gdzie byłoby zasilanie o większej wartości napięcia i prądu tam bym takich płytek nie wykonywał. Jeżeli ma to być do prototypów to tak ale produkcja seryjna czy nawet małoseryjna na własne potrzeby to raczej zbyt pracochłonna.

[radzio]

http://www.lpkfusa.com/video/pclong.wmv
http://www.lpkfusa.com/video/pcshort.wmv
Może to będzie inspiracją... Chociaż czy da się to zrobić w domu bez specjalistycznego sprzętu? Wątpie.

[aktus]

Wykonanie przelotów to raczej najmniejszy problem. Jeżeli chciało by się robić elementy tylko smd, to problemu fizycznie brak. Jednakże nie można wykluczyć stosowania elementów przewlekanych, więc trzeba przyjąć, że będzie się lutowało tylko z zewnętrznych stron. Jeżeli będzie i taka potrzeba, to można pobawić się ze skracaniem nóżek i lutowaniem pomiędzy warstwami ( co według mnie nie było by dobrym pomysłem ).

[Wojtek]

Robienie w domu takich płytek nie ma najmniejszego sensu, szkoda czasu, lepiej go przeznaczyć na naukę o tym co chcemy na takiej płytce uruchomić Tak poważnie to jeśli jakimś cudem połaczysz wewnetrzne warstwy z przelotkami (a to trzeba zrobić bo gdzieś te sygnały muszą się połaczyć z "zewnętrznym światem") To będzie to bardzo zawodne lub będzie o wiele droższe niż dasz to wykonać do firmy.

[aktus]

Wystarczy zyskiwać doświadczenie metodą prób i błędów. Poza tym łączenia można przelutować. Można też kupić zapewne takie cieniutkie tulejki.

[KrzysiekK]

Ostatnio gdzieś na Elektrodzie wyczytałem, że nawet polskie firmy produkujące wielowarstwowe płytki drukowane, mają problemy z poprawnym ich wykonaniem. Mianowicie chodziło o brak połączeń - przejść pomiędzy poszczególnymi warstwami płytki. W warunkach domowych, będzie to zapewne trudniejsze i będzie to niemal zegarmistrzowska praca.

[aktus]

Dziurka " na przestrzał " nie różni się niczym pomiędzy płytką dwustronną, a wielowarstwową. Poprostu jest dłuższa na początek łączenia można by było robić tylko na przestrzał - nie będzie problemów z delikatnym nawiercaniem. Podejrzewam że problem polega na fizycznym połączeniu pomiędzy warstwami, ale sądzę, że można temu zapobiec. Lekkie nafrezowanie padu z warstwy wewnętrznej i zacynowanie powinno poprawić grubość warstwy przewodzącej, co poprawi styk pomiędzy tym padem, a goldpinem / tulejka / metalizowaniem.

[radzio]

Ostatnio gdzieś na Elektrodzie wyczytałem, że nawet polskie firmy produkujące wielowarstwowe płytki drukowane, mają problemy z poprawnym ich wykonaniem.

A czy są wogóle takie firmy? Ja z kolei czytałem (chyba na p.m.e) że i tak każda taka firma jest tylko pośrednikiem między zamawiającym a Chińczykiem i to od jego solidności zależy jakość płytki.

[KrzysiekK]

Według mnie jeśli ktoś czuje się na siłach to możne spróbować wykonać taką płytkę w warunkach domowych. Potem może się tutaj podzielić swoimi doświadczeniami w tym zakresie. Sama dyskusja na "sucho" wiele nie wnosi, bo w czasie praktycznych prób mogą wyniknąć różne nie przewidziane problemy.
Jeszcze jedno pytanie się mi tutaj nasuwa. Mianowicie jaka będzie trwałość takiej płytki? Czy po kliku tygodniach lub miesiącach, nie nastąpi np. przerwa między warstwami takiej domowej płytki i w zasadzie nie naprawialna usterka.

[aktus]

Przygotowałem prostą scenę. Po lewej stronie są widać łączenie 2 przeciwległych padów przewierconych " na przestrzał ". Owszem, to jest najprostsze do rozwiązania. Efekt ten można uzyskać na kilka sposobów: poprzez metalizację otworów, poprzez zastosowanie wąskiej tulejki lub też poprzez zastosowanie metody ze środkowej części sceny. Można też zastosować wypełniacz pod postacią miedzianego kawałka drutu zatopionego w cynie lub tez przerobionego na nit poprzez zaciśnięcie ( miedź jest miekka, więc powinna się poddać ). Cynowanie nie jest wówczas konieczne - utlenianiu zapobiegać będzie i tak soldermaska.
W środkowej części sceny widać połączenie "na przestrzał" z dodatkowym padem w środkowej warstwie. Otwór nie ma jednakowej średnicy na całej długości, ponieważ warstwa ze środkowym padem została nawiercona wiertłem z mniejszą średnicą. Ma to za zadanie powiększenie pola styku pad - cyna lub też pad - metalizowanie.
W prawej części sceny jest łączenie 2 warstw - jednej wewnętrznej i jednej zewnętrznej. łączenie to może być zrealizowane poprzez metalizowanie lub tradycyjnie poprzez zacynowanie ( w tym wypadku lepszym rozwiązaniem było by zastosowanie pasty lutowniczej ze spoiwem - wystarczy wstrzyknąć i podgrzać, a cyna sama się rozprowadzi ). Można się zastanowić nad wyglądem wewnętrznego padu - można zastosować nawiercenie warstwy węższym wiertłem lub też, co było by lepszym pomysłem, zastosować pad nienawiercany z jednolitą warstwą cyny.
Przy początkowych pracach, kiedy to jeszcze nie nabędziemy wystarczającego doświadczenia zalecał bym raczej stosowanie miedzianego drucika jako wypełnienia. Dlaczego? O ile w pierwszym przypadku nie ma żadnego problemu i można tam stosować najprostszą technikę, o tyle w 2 pozostałych przypadkach może zaistnieć problem zasłonięcia wewnętrznego padu przez klej łączący poszczególne warstwy. Tu chyba najlepszym rozwiązaniem mogło by być przed montażem przylutowanie kawałka drutu, a następnie przełożenie go poprzez otwory innych warstw. Według mnie była by to najprostsza, najskuteczniejsza i najszybsza technika montażu.