Forum: Platinen PCB nach PS2-SIMM Stil sind verbogen


von ElSancho (Gast)


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Hallo zusammen,

Ich habe meine Probleme mit verbogenen Leiterplatten.

Lagenaufbau: 4Lagen, außen 17µm, innen 35µm
Die inneren Lagen sind die Versorgungslagen, außen sind die Signale.
Das Ganze ist nahezu symmetrisch aufgebaut

Es ist eine rein SMD bestückte Platine mit kleinen Bauelementen, welche 
per Reflow und maximal 240°C durchläuft.

Die Maße entsprechen in etwa Speichermodulen aus dem Computer, die 
Verbindungstechnik entspricht PS2 Modulen.

Das Problem ist, das die zum Teil wirklich verborgen werden.

Wer kann mir sagen, ob es da ein bestimmtes FR4 Material gibt 
(Spannungsarm o.ä.)?
Müssen die Kupferlagen alle gleich dick sein?
Welchen Wert sollte die Glasübergangstemperatur haben? Derzeit Standard 
TG bei 130°C.
Gibt es ein spezielles Fertigungsverfahren, welches die Geradheit 
begünstigt?

Der Nutzenaufbau entspricht normalen DDR Modulen (Habe Bilder im Netz 
gefunden)

Ich hatte 'normale' Speicherriegel vermessen lassen. Da war die maximale 
Durchbiegung 0,1mm auf 120mm Länge. Die Hersteller die ich derzeit 
durchgetestet hatte, hatten bereits 0,4mm bereits bei der Anlieferung.

von Maik (Gast)


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Hallo ElSancho,

was meinst du mit "nahezu" symetrisch?
Wenn du schreibst 17µ außen und 35µ innen klingt das für mich 
symetrisch.
Wie dick ist die Innenlge, und wie das PrePreg?
Hast du Bilder vom Layout?

VG Maik

von Johannes (Gast)


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> Das Problem ist, das die zum Teil wirklich verborgen werden.

> Ich hatte 'normale' Speicherriegel vermessen lassen. Da war die maximale
> Durchbiegung 0,1mm auf 120mm Länge. Die Hersteller die ich derzeit
> durchgetestet hatte, hatten bereits 0,4mm bereits bei der Anlieferung.

0,1 mm auf 120mm sind 0,08%.
0,4 mm auf 120 mm sind 0,33%

Üblich sind ungefähr folgende Toleranzen für unbestückte Platinen, die 
automatisch bestückt werden sollen:

Leiterplattendicke     Durchbiegung
0,4 - 0,8 mm           1,5 %
0,8 - 1,5 mm           1,0 %
1,5 - 3,2 mm           0,5 %

Für Handbestückung ist jeweils 0,5 % mehr erlaubt.

Die Platinen sind also noch im Rahmen. Wenn du besondere Anforderungen 
an die Planheit hast, dann solltest du das mit deinem Lieferanten 
speziell vereinbaren. Am besten besprichst Du das mit deinem Lieferanten 
direkt.

> Müssen die Kupferlagen alle gleich dick sein?

Die Dicke der Kupferlagen muss symmetrisch sein, aber das ja bei dir der 
Fall. Wichtig ist, dass die Kupfer-Verteilung auch symmetrisch ist. Wenn 
man z.B. auf der einen Seite viele Leitungen vertikal angeordnet hat und 
auf der anderen Seite alle horizontal, dann können sich durch 
Wärme-Ausdehnung schon Spannungen bilden.

Das ist aber vor allem dann kritisch, wenn man sehr dicke Leitungen bzw. 
Flächen hat. Bei dünnen Leitungen sollte nicht viel passieren.

Die Flächen sollte man möglichst nicht vollflächig machen, sondern als 
Gitter. Dadurch werden Spannungen reduziert, ohne dass die Eigenschaften 
der Fläche deutlich schlechter werden.

von Vanilla (Gast)


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Hallo,

nicht nur der Lagenaufbau, auch das Kupferbild hat einen Einfluss auf 
die Planaritaet (Planizitaet?). Auch die Bauteile selbst (vergleich mit 
einer einseitig lakierten Holzplatte welche sich mit der Zeit immer 
weiter deformiert.

Weiter spielt die Feuchtigkeit des PCB Materials sowie die Laenge des 
Reflowprozess eine Rolle. Daneben auch die Lage und Ausrichtung der 
Bauteile. Die Verschiedenen Komponenten haben eben verschiedene 
Ausdehnungskoeffizienten.

>Wer kann mir sagen, ob es da ein bestimmtes FR4 Material gibt (Spannungsarm 
o.ä.)?
Es gibt sicherlich Firmen die Woodomaterialien anbieten. Der groessere 
Einfluss duerfte allerdings die PCB-Produktion haben:
Temperatur und Luft- sowie Materialfeuchte vor dem Verpressen der 
Pregreps etc.

>Gibt es ein spezielles Fertigungsverfahren, welches die Geradheit
begünstigt?
Dampfphasenloeten koennte ggfls. etwas bringen, da alle Bauteile 
annaehernd im Gleichlauf die Temperaturkurve mitmachen.

von Reinhard Kern (Gast)


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Hallo,

am wichtigsten ist eine symmetrische Cu-Verteilung, dazu brauchst du die 
Cu-Fläche für jeden Layer, entweder in cm² oder in %. Weichen 
gegenüberliegende Layer zu stark voneinander ab, so kann man z.B. leere 
Flächen mit isolierten kleinen Pads füllen, um die Dichte des Cu zu 
erhöhen. Leider geht das und das Messen der Fläche nur mit teurer 
CAM-Software.

Gruss Reinhard

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