Forum: Platinen Lagenanzahl einer Platine herausfinden


von Steffen (Gast)


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Hallo zusammen,

ich habe eine Platine vor mir liegen. Sie stammt aus einem automotive 
Steuergerät (Getriebesteuerung) von Anfang der 2000er. Es handelt sich 
um eine Massenproduktion.

Kann ich feststellen, wie viele Lagen diese Platine hat?

Fotos siehe Anhang.

Grüße
Steffen

von Moskito (Gast)


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Oft gibt's eine Beschriftung.
Ziffern 1 bis n, jeweils in einem Quadrat, nebeneinander angeordnet, 
jede Ziffer auf dem entsprechenden Layer.
Findest du oben eine 1, findest du unten eine 4/6/8/... In der Nähe.

von Lalala (Gast)


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Pi mal Auge: 8

Beitrag #6921678 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Georg (Gast)


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Steffen schrieb:
> Kann ich feststellen, wie viele Lagen diese Platine hat?

Nicht ohne sie zu zerstören, jedenfalls nicht mit Sicherheit. Wenn man 
ein Via durchsägt und anschleift, kann man die Kupferlagen innen sehen 
(wobei die nur 35 µ dick sind, man braucht nicht nur eine gute 
Schleiftechnik, sondern auch ein Mikroskop), siehe hier
https://www.eurocircuits.de/schliffbild-analyse/

Aber es ist nicht sicher, ob wirklich auf jeder Lage ein Pad oder eine 
Leiterbahn zu sehen ist, das liegt am jeweiligen Layout.

Man kann auch von der Oberfläche her mit Schleifmittel oder Dremelfräse 
die Lagen abtragen, aber das Problem ist das gleiche: vielleicht ist an 
dieser Stelle zufällig auf der Lage X gar kein Kupfer.

Zerstörungsfrei benötigt ein Röntgengerät und ist auch damit noch 
schwierig.

Georg

von Bernd (Gast)


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Steffen schrieb:
> Kann ich feststellen, wie viele Lagen diese Platine hat?

Du könntest die Platine gegen sehr helles Licht halten und schauen ob es 
wirklich ein Multilayer ist. Von seitlich gesehen, sehe ich nur 
Glasgelegeschichten in Epoxidmatrix, kein Kupfer. Also ganz normaler 
Laminataufbau im GFK. Gibt es VIA's? Also Durchkontaktierungen die in 
die Mittellagen führen und dort auch enden? Wie ist die Masse 
verdrahtet? Auf dem Signallayer? Der Versorgungspfad, bzw V+?
Wenn du diese Fragen geklärt hast, weißt du mit was du es zu tun hast. 
Ich tippe mal auf normal 2 lagig mit Top und Bottom Layer.

Gruß, Bernd

von Steffen (Gast)


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Moskito schrieb:
> Oft gibt's eine Beschriftung.
> Ziffern 1 bis n, jeweils in einem Quadrat, nebeneinander angeordnet

Auf dieser Platine ist leider nichts dergleichen zu finden.


Bernd schrieb:
> Du könntest die Platine gegen sehr helles Licht halten und schauen ob es
> wirklich ein Multilayer ist.

Ja, sie ist definitiv Multilayer. Auf dem dritten Foto (PCB_03) sieht 
man eine Innenlage und zudem ein Blind-Via.

Bernd schrieb:
> Wie ist die Masse
> verdrahtet? Auf dem Signallayer?

Auf dem Top-Layer befinden sich Signal- und Masseflächen.

Bernd schrieb:
> Der Versorgungspfad, bzw V+?

Der ist ebenfalls auf dem Top-Layer, soweit ich das sehen kann.


Georg schrieb:
> Aber es ist nicht sicher, ob wirklich auf jeder Lage ein Pad oder eine
> Leiterbahn zu sehen ist, das liegt am jeweiligen Layout.

Ja, verstehe. Ich hatte gehofft, man könnte das von der Seite aus 
erkennen (deshalb auch die Fotos).


Was ich oben im Foto (PCB_02) eingezeichnet habe, ist Unsinn, oder?

von Steffen (Gast)


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Noch ein Hinweis: Die Platine der Vorgänger-ECU bestand aus 2 Lagen und 
war etwa 50% größer. Die Bauteile sind ungefähr gleich geblieben.

von Asdf Q. (Gast)


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Du kannst eine Massefläche am Rand anschleifen, da wo via stitching ist. 
Das richtet relativ wenig Schaden an und fällt auch nicht auf. Mit dem 
Wissen, dass Automotive-Multilayer stets symmetrisch sind, sollte sich 
die Lagenzahl leicht ermitteln lassen.

von dumpf backe (Gast)


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Steffen schrieb:
> Kann ich feststellen, wie viele Lagen diese Platine hat?

Ich frage mal gaaaanz dumm wofür das Wissen darum gut sein
soll. Ich kann's mir nämlich beim besten Willen nicht
vorstellen, ausser dass es zur Beschäftigung der Leser-
Community geeignet ist und den Online-Traffic fördert
bzw am Laufen hält.

von meckerziege (Gast)


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dumpf backe schrieb:
> Steffen schrieb:
>
>> Kann ich feststellen, wie viele Lagen diese Platine hat?
>
> Ich frage mal gaaaanz dumm wofür das Wissen darum gut sein
> soll. Ich kann's mir nämlich beim besten Willen nicht
> vorstellen, ausser dass es zur Beschäftigung der Leser-
> Community geeignet ist und den Online-Traffic fördert
> bzw am Laufen hält.

Die allgemeine Beantwortung der Frage ist tatsächlich interessant.

Aus den Bildern schwer zu erkennen. Können auch 6 Lagen sein.
Das was du markiert hast sind eher die Glasfasermatten.

Am Rand schräg anschleifen ist eine gute Idee

von Praktiker (Gast)


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Hallo

Neugier, interesse was so Anfang 2000 im Automotivebereich zu finden 
war, Rückmeldung wieviel Platzgewinn eine (wieviel Lagen denn 
nun)Multilayerplatine gegenüber einer zweilagigen Platine bei (fast) 
gleichen Bauteilen an Platzgewinn bietet?
Wissen um des Wissen willen (Der beste aller Gründe - nennt man auch 
Wissenschaft und Forschung)?!

dumpf backe schrieb:
> Ich frage mal gaaaanz dumm wofür das Wissen darum gut sein
> soll.

Wer ensthaft solche Fragen stellt sollte sich mal fragen ob er nicht das 
falsche Hobby hat bzw. den falschen Beruf ausübt und generell einfach 
"alt" zumindest im Kopf nicht unbedingt in Jahren) geworden ist.

Neugier, Neugier und nochmals Neugier ist einfach wichtig und liegt in 
der Natur eines wachen Menschen.
Nichts einfach als gegeben hinnehmen - immer nachfragen und Kritisch 
bleiben - gerade in der Technik und Physik.

Praktiker

von Nikolaus S. (Firma: Golden Delicious Computers) (hns)


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Steffen schrieb:
> Kann ich feststellen, wie viele Lagen diese Platine hat?

Mit Hausmitteln schwierig ohne sie zu beschädigen.
Es gibt aber Röntgengeräte, mit denen man neben Lötstellen und Chips 
auch Leiterbahnen im Inneren sichtbar machen kann.
Evtl. mal bei verschiedenen EMS anfragen, ob sie so etwas an ihrer 
Fertigungslinie stehen haben und ob das Gerät die nötige Auflösung 
aufweist.

: Bearbeitet durch User
von Steffen (Gast)


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Soul E. schrieb:
> Du kannst eine Massefläche am Rand anschleifen, da wo via stitching ist.

Okay, habe ich gemacht. Leider kann ich das Ergebnis nicht deuten. Ein 
Bild habe ich angehängt. Kannst Du (oder jemand anderes) damit etwas 
anfangen?


dumpf backe schrieb:
> Ich frage mal gaaaanz dumm wofür das Wissen darum gut sein
> soll.

Ich überlege, die Platine reverse engineeren zu lassen. 6-8 Lagen kosten 
leider beinahe das Doppelte als 2-4 Lagen, so dass es sich dann 
vermutlich nicht lohnt.


meckerziege schrieb:
> Das was du markiert hast sind eher die Glasfasermatten.

Ah ja. Danke für die Info. Ich hätte aus dem Bauch heraus auf 4 Lagen 
getippt. Nach dem Blick auf den Platinenquerschnitt war ich dann ins 
Grübeln gekommen.


Praktiker schrieb:
> Wer ensthaft solche Fragen stellt sollte sich mal fragen ob er nicht das
> falsche Hobby hat bzw. den falschen Beruf ausübt und generell einfach
> "alt" zumindest im Kopf nicht unbedingt in Jahren) geworden ist.

Seine Frage war auch nur Neugier ;-)


Nikolaus S. schrieb:
> Evtl. mal bei verschiedenen EMS anfragen, ob sie so etwas an ihrer
> Fertigungslinie stehen haben und ob das Gerät die nötige Auflösung
> aufweist.

Ich habe leider keine Connections, die ich kurz fragen könnte.

von Klaus R. (klaus2)


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Steffen schrieb:
> Ich hätte aus dem Bauch heraus auf 4 Lagen getippt.

Ich auch, für >4 brauchte man schon sehr gute Gründe da es überprop. 
teurer wurde. SAMs hatten 6 Lagen, das war das Maximum.

Klaus.

von Bernd (Gast)


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Steffen schrieb:
> PCB_03.jpg
Bei dem Integrationsgrad dürften eigentlich zwei Lagen reichen.
Was ist denn an hochintegrierten vielpoligen Bauteilen verbaut?

von Notfallseelsorge (Gast)


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Steffen schrieb:
> Okay, habe ich gemacht. Leider kann ich das Ergebnis nicht deuten. Ein
> Bild habe ich angehängt. Kannst Du (oder jemand anderes) damit etwas
> anfangen?

Nein nicht so schräg, sondern von oben nach unten schräg. Dass man die 
Lagen der Reihe nach angeschliffen sehen kann.

Auf feinem Bild sehe ich unten eine Innenlage. Oben nicht, kann aber 
auch sein, dass die nur lokal an der Stelle nicht vorhanden ist.

von Steffen (Gast)


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Bernd schrieb:
> Was ist denn an hochintegrierten vielpoligen Bauteilen verbaut?

Der Prozessor kommt in einem QFP 160 Gehäuse daher. Sonst gibt es noch 
ein paar ICs im SOIC Gehäuse, viele passive Bauteile im 0805 Gehäuse und 
noch etwas Leistungselektronik, das eh groß ausfällt.


Notfallseelsorge schrieb:
> Nein nicht so schräg, sondern von oben nach unten schräg. Dass man die
> Lagen der Reihe nach angeschliffen sehen kann.

Jetzt im Nachhinein absolut logisch. Jetzt erkenne ich ebenfalls drei 
Lagen. Ein Bild im Anhang.


Klaus R. schrieb:
> [..] für >4 brauchte man schon sehr gute Gründe da es überprop.
> teurer wurde. SAMs hatten 6 Lagen, das war das Maximum.

Je mehr Tipps ihr mir gebt, desto mehr gehe ich von 4 Lagen aus.

Vielen Dank für Eure wertvollen Hinweise!
Steffen

von Notfallseelsorge (Gast)


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Steffen schrieb:
> Jetzt im Nachhinein absolut logisch. Jetzt erkenne ich ebenfalls drei
> Lagen. Ein Bild im Anhang.

Noch deutlich schräger. Also in flacherem Winkel. Muss gar nicht so tief 
sein. Quasi so, dass unten noch alles da ist, aber oben eben reingefeilt 
ist.

von Steffen (Gast)


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Notfallseelsorge schrieb:
> Noch deutlich schräger.

Das geht leider nicht, weil dort Bauteile im Weg sind. Auch auf der 
Unterseite.

Aber bereits in diesem Winkel kann man den Aufbau an dieser lokalen 
Stelle gut erkennen. In der Realität noch besser als auf dem Foto. Dort 
sind drei Lagen.

von Klaus R. (klaus2)


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Steffen schrieb:
> weil dort Bauteile im Weg sind

...du willst das Mopped nicht etwa noch verwenden??? 🤣

Klaus.

von Asdf Q. (Gast)


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Steffen schrieb:
> Soul E. schrieb:
>> Du kannst eine Massefläche am Rand anschleifen, da wo via stitching ist.
>
> Okay, habe ich gemacht. Leider kann ich das Ergebnis nicht deuten. Ein
> Bild habe ich angehängt. Kannst Du (oder jemand anderes) damit etwas
> anfangen?

Ein bisschen mehr polieren würde ich schon. Aber ich sehe da drei Lagen. 
Bei dem üblichen symmetrischen Aufbau ist das also ein Vierlager.

von Asdf Q. (Gast)


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Klaus R. schrieb:
> Steffen schrieb:
>> weil dort Bauteile im Weg sind
>
> ...du willst das Mopped nicht etwa noch verwenden??? 🤣

Wenn man die Kante wieder ein bisschen überlackiert, dann stört das 
nicht weiter. So kann man das Steuergerät wieder einbauen und den 
Mietwagen zurückgeben.

von Bernd (Gast)


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Steffen schrieb:
> Der Prozessor kommt in einem QFP 160 Gehäuse daher. Sonst gibt es noch
> ein paar ICs im SOIC Gehäuse, viele passive Bauteile im 0805 Gehäuse und
> noch etwas Leistungselektronik, das eh groß ausfällt.
Dafür sollte man maximal 4 Lagen benötigen.
Bei Automotive wird doch auch um jeden Cent gefeilscht. Da macht niemand 
freiwillig mehr Lagen als unbedingt nötig...

von Wollvieh W. (wollvieh)


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Notfallseelsorge schrieb:
> Steffen schrieb:
>> Jetzt im Nachhinein absolut logisch. Jetzt erkenne ich ebenfalls drei
>> Lagen. Ein Bild im Anhang.
>
> Noch deutlich schräger. Also in flacherem Winkel. Muss gar nicht so tief
> sein. Quasi so, dass unten noch alles da ist, aber oben eben reingefeilt
> ist.

Die Lupe des kleinen Mannes. Für eine "Vergrößerung" um Faktor 10 wird 
man wohl auch im Verhältnis schräg 10:1 anschleifen müssen. Dann werden 
aus 35 µ 0,35 mm und man erkennt auch was, wenn wie beim ersten Versuch 
oben mit der Holzraspel, grobe Seite, gearbeitet wird.

Gäbe es irgendeinen Trick, auch bei fehlendem Kupfer in einer Lage z.B. 
dessen Kleber oder eine besondere Glätte nachzuweisen? Also irgendetwas 
am Herstellungs-/Fügeprozeß der Lagen, das sich optisch, chemisch oder 
sonstwie feststellen läßt.

Passermarken etc. dürften sämtlich entfallen, wen die Platinen aus 
riesigen Nutzen herausgebrochen werden.

: Bearbeitet durch User
von Wollvieh W. (wollvieh)


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Georg schrieb:
> Zerstörungsfrei benötigt ein Röntgengerät und ist auch damit noch
> schwierig.

https://www.youtube.com/watch?v=hF3V-GHiJ78

(Spoiler: von einem Ami handgebastelter arduinogesteuerter 
Computertomograf, in dem erfolgreich ein gefrorenes Hähnchen 
durchleuchtet wird.)

von DoS (Gast)


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Bernd schrieb:
> Steffen schrieb:
>
>> Der Prozessor kommt in einem QFP 160 Gehäuse daher. Sonst gibt es noch
>> ein paar ICs im SOIC Gehäuse, viele passive Bauteile im 0805 Gehäuse und
>> noch etwas Leistungselektronik, das eh groß ausfällt.
>
> Dafür sollte man maximal 4 Lagen benötigen.
> Bei Automotive wird doch auch um jeden Cent gefeilscht. Da macht niemand
> freiwillig mehr Lagen als unbedingt nötig...

Ich tippe auch auf 4 Lagen. Ich habe 7 Jahre automotiv entwickelt. 
Entwickler die ihre Geräte durch die EMV bekommen wollen hätten schon 
gerne mehr Lagen, aber die Betriebswirte würden am liebsten ganz auf die 
Leiterplatte verzichten. Die sehen nur, dass die Komponenten drauf fest 
halten, ob jetzt einlagig oder 8-lagig.

von Christian B. (luckyfu)


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Klaus R. schrieb:
> Ich auch, für >4 brauchte man schon sehr gute Gründe da es überprop.
> teurer wurde. SAMs hatten 6 Lagen, das war das Maximum
Der größte Preissprung ist von 2 auf 4 Lagen. Von 4 auf 6 ist der 
Aufpreis nicht so hoch. Man muss halt 1 Laminat zusätzlich bearbeiten, 
aber der teure Arbeitsgang beim Multilayer ist das Verpressen. Deshalb 
wird dann erst bei Mehrfachverpressung noch ein Preissprung auftauchen. 
Natürlich gibt es nebenher noch einige Sondertechnologien, welche die 
Preise in die Höhe treiben können. Aber das spielt hier keine Rolle.

Fürs reverse Engineering spielt der Lagenaufbau erstmal keine Rolle. 
Dafür braucht es den Schaltplan, welchen du mit einem Multimeter und 
Fleiß herausbekommst. Dann brauchst du noch eine Lupe um die ICs 
identifizieren zu können. Aber das schwierigste wird sowieso das 
re-engineering der Software...

von Ärmel hoch (Gast)


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So ein Layerstack hat eine typische Dicke aus Kopfererhöhe + Prepreg 
also kann man schon mit einer Schiebelehre und einfacher Divivion eine 
Abschätzung vornehmen.

Die Anzahl der Groundlayer könnte man üver eine Präzesionsmessung des 
Widerstandes übe zwei GND-Punkte an gegenüberliegenden Punkten des PCB 
abschätzen.

Abstand zu elekrtischen leitfähigen Materialen kann mann über eine 
Wirbelstrommessung machen.
https://www.micro-epsilon.de/displacement-position-sensors/eddy-current-sensor/
Dem liegt eine Induktivitätsmessung zugrunde, man hann also adhoc zwei 
identische Spulen nehmen/wickeln und ein den Abstand zur ersten Lage 
über eine Vegleichsmessung abschätzen. Also die eine Spule über die 
unbekannte Platine legen, die andere über eine einseitige Platine. Dann 
den Abstand zur einseitigen solange variieren (und messen) bis die 
resonanzfrequenz gleich ist. Zur bestimmung der Resonanzfrequenz braucht 
es Sinusgenerator und scope.

von Klaus R. (klaus2)


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Christian B. schrieb:
> Der größte Preissprung ist von 2 auf 4 Lagen. Von 4 auf 6 ist der
> Aufpreis nicht so hoch.

Korrekt und guter Hinweis zum Verständnis...aber mit 2 Lagen baut man da 
natürlich allenfalls triviale Sensoren / Aktoren. Und heute...sind die 
Zeiten der 4 Lagen eh vorbei.

Das RevEng kann ich eigentlich nicht ganz ernst nehmen...weder selbst 
noch fremdvergeben.

Klaus.

von Asdf Q. (Gast)


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Klaus R. schrieb:

> Das RevEng kann ich eigentlich nicht ganz ernst nehmen...weder selbst
> noch fremdvergeben.

Beim Benchmarking geht es nicht darum, die Schaltung rauszuzeichnen oder 
gar zu kopieren. Es geht darum, die Technologie des Wettbewerbers zu 
identifizieren und daraus dessen Herstellkosten abzuschätzen.

von Christian B. (luckyfu)


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Ärmel hoch schrieb:
> So ein Layerstack hat eine typische Dicke aus Kopfererhöhe + Prepreg
> also kann man schon mit einer Schiebelehre und einfacher Divivion eine
> Abschätzung vornehmen.
> Die Anzahl der Groundlayer könnte man üver eine Präzesionsmessung des
> Widerstandes übe zwei GND-Punkte an gegenüberliegenden Punkten des PCB
> abschätzen

Das kannst du komplett vergessen. Es gibt sowohl Kupfer als auch 
Prepregs sowie Laminate in unterschiedlichsten Dicken. DEN Lagenaufbau 
gibt es nicht. Du kannst eine 4 Lagen Multilayer in Gesamtdicken von 0,3 
- 3,2mm bekommen. Üblich ist der Bereich zwischen 0,8 und 1,6mm. Der 
Schwerpunkt liegt dabei auf dem Bereich zwischen 1,5 und 1,6mm. Dennoch 
gibt es hier mindestens 1 Dutzend mögliche Aufbauten. Übrigens kann man 
in 1,6mm problemlos 14 Lagen unterbringen. 18, wenn man sich etwas 
Anstrengt.

von Ärmel hoch (Gast)


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Ich hab mal per Bildbearbeitung (gimp) versucht die Layer besser 
hearuszuarbeiten. Benutzte Operationen:

-Rotation um 0.12°
-Unterschiedliche Helligkeiten/Sättigung f. Grundfarben grün,gelb,rot, 
magenta
-Weichzeichner nur in X-Richtung
-Kontrastpreizung per Gammakorrektur

von Steffen (Gast)


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Soul E. schrieb:
> Wenn man die Kante wieder ein bisschen überlackiert, dann stört das
> nicht weiter. So kann man das Steuergerät wieder einbauen und den
> Mietwagen zurückgeben.

Es handelt sich nicht um einen Tesla ;-)


Bernd schrieb:
> Bei Automotive wird doch auch um jeden Cent gefeilscht. Da macht niemand
> freiwillig mehr Lagen als unbedingt nötig...

Eine Motivation könnte da sein, dass es in ein Standardgehäuse passen 
muss.


Ärmel hoch schrieb:
> Ich hab mal per Bildbearbeitung (gimp) versucht die Layer besser
> hearuszuarbeiten.

Das finde ich sehr nett, dass Du da Zeit investierst! Wie interpretierst 
Du das Ergebnis? Ich sehe dort acht Schichten, von denen Meckerziege 
meinte, dass es die Glasfasermatten seien.


Vielen Dank an alle Helfenden! Ich habe mir nochmal alles durchgelesen 
und es gibt eine klare Tendenz zu vier Lagen. Das ist im Hinblick auf 
die Technologie des Vorgängers durchaus plausibel.

Steffen

von Carsten S. (dg3ycs)


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Hi,

Ärmel hoch schrieb:
> Ich hab mal per Bildbearbeitung (gimp) versucht die Layer besser

Das Problem mit deiner Methode ist nur das FR4 Glasfaser-Rohmaterial 
selbst, noch bevor der Hersteller des Leiterplattenbasismaterials es 
durch Aufbringen von Kupferbeschichtung zu Kupferkaschierten 
Leiterplattenrohlingen usw. weiterverarbeitet, bereits aus mehreren 
Schichten Glasfasermatten besteht die im Bezug auf die Webrichtung 
jeweils im Wechsel um 90° versetzt übereinadergelegt und dann getränkt 
mit Epoxidharz zu dem allseits bekannten FR4 Trägerlaminat verpresst 
werden.

Mit deiner Methode hast du zwar sehr schön den Lagenaufbau des 
Glasfasergewebes herausgearbeitet. Schaue dir mal eine bekannt 2 lagige 
Platine so an.
Der TO wollte jedoch nicht wissen aus wie vielen Lagen Glasfasermatten 
das verwendete Basismaterial besteht, sondern wieviele Kupferlagen 
verwendet werden.

Und das sind bei seiner Platine höchstwahrscheinlich insgesamt 4 
Kupferlagen. Mit einem relativ kleinem Restrisiko das es doch 6 Lagen 
sind.

Gruß
Carsten

von Holunder (Gast)


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Würde der TO einfach im Stande sein einen schrägen Schnitt der 
Leiterplatte zu machen, könnten wir etwas dazu sagen. Aber offenbar hat 
er das Unvermögen dies durchzuführen!

von Ärmel hoch (Gast)


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Steffen schrieb:
> Ich sehe dort acht Schichten, von denen Meckerziege
> meinte, dass es die Glasfasermatten seien.

Naja was meint Glasfasermatte? ist das jetzt eine Folie mit Kupfer 
oderist das der Kern der die Stabilität bringt?

Ich tendiere zur Zeit zu fünf Innenlagen und zwei außenlagen, muß mir 
aber das noch genauer ansehen.

IMHO sollte man nicht nur von Layern allgemein sprechen sondern denen 
Funktionen zuweisen, als da wären:

-Signallayer
-Groundlayer auch nach analog und Digital-ground getrennt
-Powersupply-layer
-hispeed Stripline im 'sandwich' zwischen zwei Groundlayer.

Die Aussenlagen sind gern Signallayer mitendrin liegt gern die 
Groundlayer und der Layer mit den Powersupply-Polygonen. Hat man mehrere 
Spannungen legt man gerne mehrere Powersupply-layer.

Anbei ein Beispiel für einen 4-Layer-Stack mit 2 signal-layer, einem GND 
und einem PWR.

von Carsten S. (dg3ycs)


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Ärmel hoch schrieb:
>> Ich sehe dort acht Schichten, von denen Meckerziege
>> meinte, dass es die Glasfasermatten seien.
>
> Naja was meint Glasfasermatte? ist das jetzt eine Folie mit Kupfer
> oderist das der Kern der die Stabilität bringt?

Das Basismaterial/Trägermaterial ("der Kern") ist kein solider Block 
sondern besteht selbst aus mehreren, jeweils um 90° versetzt 
übereinandergelegten Schichten (Epoxid-)Harzgetränkter Glasfasermatte.

Kennst man bei anderen Anwendungen als "GFK" (Glasfaserverstärkter 
Kunststoff)!
https://de.wikipedia.org/wiki/Glasfaserverst%C3%A4rkter_Kunststoff

Und das was du optisch besser sichtbar gemcht hast sind überwiegend 
dieser Schichten...

Gruß
Carste

von Ärmel hoch (Gast)


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in dem PDF wird das Zusammenfügen des PCB aus Layerfolien und Prepregs 
recht gut gezeigt: 
https://www.lpkf.com/fileadmin/mediafiles/user_upload/products/pdf/DQ/brochure_inhouse_multilayer_technology_de.pdf

von Ärmel hoch (Gast)


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Da a bisserl zum Unterschied prepreg, Laminat und core:
https://www.protoexpress.com/blog/prepreg-the-slice-of-cheese-in-your-pcb/

von Christian B. (luckyfu)


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Ärmel hoch schrieb:
> Ich tendiere zur Zeit zu fünf Innenlagen und zwei außenlagen, muß mir
> aber das noch genauer ansehen.

5 sind es ziemlich sicher nicht. Es ist teurer 5 Lagen Aufbauten zu 
produzieren als 6 lagige, da man dann nämlich ein Laminat einseitig 
komplett abätzen muss. Die einzigen unsymetrischen Lagenaufbauten sind 
normalerweise Starrflex mit einer Flex-Lage (weil das Polyimid in dem 
Fall nur einseitig kaschiert (beschichtet) ist). Impedanzgeführte 
Leitungen? Wozu sollten die in einem Fahrzeug notwendig sein? So schnell 
braucht niemand große Datenmengen, dass es darauf ankäme, außer im 
Displaybereich des Kombiinstruments vielleicht.

von Asdf Q. (Gast)


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Das ist eine stinknormale vierlagige Leiterplatte. Drei Lagen waren in 
den Schliffen, die der TO angefertigt hat, gut zu sehen. Die vierte 
ergibt sich aus der Symmetrie.

von Klaus R. (klaus2)


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Soul E. schrieb:
> Beim Benchmarking geht es nicht darum, die Schaltung rauszuzeichnen

Unsere Bench Abteilung würde nicht solche Fragen stellen 😋

Klaus.

von Klaus R. (klaus2)


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Christian B. schrieb:
> dass es darauf ankäme, außer im Displaybereich des Kombiinstruments
> vielleicht.

Pffff...genau. Sensor Fusion bei Level 3 machen die auf Pertiknax.

Klaus.

von DoS (Gast)


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Ärmel hoch schrieb:
> Anbei ein Beispiel für einen 4-Layer-Stack mit 2 signal-layer, einem GND
> und einem PWR.

Was ist der Sinn vom Layer 4 und kann ich den Layer 3 nicht auch durch 
Stütz-Kondensatoren ersetzen? Gegen Versorgungsspannungsschwankungen 
sind doch Digital-ICs recht robust, aber als Signal auf dem Layer 4 
würde ich mich nicht wohl fühlen. Ich würde natürlich auf den VCC 
koppeln und von da irgendwie wieder auf den Layer 2 zu kommen. Dabei 
würde ich meine Flanken munter als Klagelied in die Welt hinaus senden.

von Christian B. (luckyfu)


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Ob ein Signal eine vcc oder gnd Pläne als Bezugsfläche nutzt ist nur von 
der Entfernung abhängig. Die Pläne, die zuerst kommt wird es. Aber ja, 
man muss natürlich einen Rückstrompfad bereitstellen. Vcc muss möglichst 
niederimpedant sein. Es gibt kaum niederimpedanteres als eine Vcc plane. 
Deshalb ist eine vcc Pläne per se keine schlechte Idee

von Ärmel hoch (Gast)


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Christian B. schrieb:
> Es ist teurer 5 Lagen Aufbauten zu
> produzieren als 6 lagige, da man dann nämlich ein Laminat einseitig
> komplett abätzen muss.

Und der Preisunterschied zwischen teil-geätzt und voll-geätztz ist wie 
hoch?
Wahrscheinlich 0, wenn voll-geätzt billiger ist, da ma sich die Maske 
und den Bearbeitungsschritt fürs Photoresist auf der vollgeätzten Seite 
spart!

Also Re-engineering ist doch eine exakte Wissenschaft, da misst man das 
Untersuchungsobjekt aus und spekzuliert nicht über irgendwelche 
Preisgestaltung. Das macht im Schritt nach der Rekonstruktion, "wie kann 
man die geklonte Leiterplatte kostengünstiger produzieren?"

Den Schritt des Ausmessen vermisse ich weiterhin beim TO. Es finden sich 
keinerlei Angaben zur Dicke der Platine oder zur Gesamtlänge des 
Platinenschnittes in den Fotos. Da aber die Kupferbahnen typischerweise 
eine einheitliche Höhe (18/35/70 µm) und je nach Strombelastung Breite 
haben könnte man diese zur identifizierung der Strukturen heranziehen. 
Ebenso die typischen Dicken des Prepregs (bspw Isola’s FR406   5, 8, 
9.5, 14, 18, 21, 28, 35, 39, 47, 59, 93 mil) und Folien.

https://www.tecnotron-software.de/fileadmin/Dateiliste/Downloads/Dateien/Software/Stackup_Planning_Pt1.pdf
https://www.multi-circuit-boards.eu/leiterplatten-design-hilfe/lagenaufbau.html

von Ärmel hoch (Gast)


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Moskito schrieb:
> Oft gibt's eine Beschriftung.
> Ziffern 1 bis n, jeweils in einem Quadrat, nebeneinander angeordnet,
> jede Ziffer auf dem entsprechenden Layer.


Das nennt man wohl "layer mark" oder "continuous label". An diesem sieht 
man dann beim Übereinanderlegender layer eine Ziffernfolge. Beispiel 
fürs layout anbei.

von Christian B. (luckyfu)


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Ärmel hoch schrieb:
> Und der Preisunterschied zwischen teil-geätzt und voll-geätztz ist wie
> hoch?
> Wahrscheinlich 0, wenn voll-geätzt billiger ist, da ma sich die Maske
> und den Bearbeitungsschritt fürs Photoresist auf der vollgeätzten Seite
> spart!

Wieso sollte ich eine Seite komplett Absätzen, wenn ich so kostenlos zu 
einer weiteren Plane komme? Aus EMV Sicht ist das fast immer von 
Vorteil. Außerdem kann die Platine sich verziehen, wenn sie unsymetrisch 
aufgebaut ist.

von Ärmel hoch (Gast)


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Christian B. schrieb:
> Wieso sollte ich eine Seite komplett Absätzen, wenn ich so kostenlos zu
> einer weiteren Plane komme?

Weil immer irgendeiner rumgackert, das mehr layer mehr Kosten 
verursacht. Und so kostenlos kommt man nicht zum extra layer, auch 
dieser Layer muss eindesigned sein (layer stacks, mit Vias kontaktieren) 
und treibt wie jedes zusätzliche teil die Fehleranfalligkeit erst mal 
nach oben.

> Aus EMV Sicht ist das fast immer von
> Vorteil.

Ja, wenn man den Layer als Groundlayer ausführt, schirmt gegen Ein- und 
abstrahlung und kann als Stütz-C funkieren. Interessant wäre es jetzt 
eher die Fälle aufzuzählen, die nicht hinter "Fast immer" stehen, wo 
also eine ERxtra Voll-Cupfer-lage stört (bspw. weil statische ladungen 
bis zum latch-up sammelt  (ESD-Pistole,space) oder zuviel Wärme abführt 
(Löten, Rework))

> Außerdem kann die Platine sich verziehen, wenn sie unsymetrisch
> aufgebaut ist.

Jede Platine ist exakt betrachtet unsymmetrisch aufgebaut, deshalb wird 
sie ja unter Druck ausgehärtet, damit das Giessharz der Prepregs diese 
ausgleichen kann. Das "Unter Druck kleben" um Verziehen zu verhindern 
ist ein alter Trick aus Zeiten des Buchbinderhandwerks, auch die 
PCB-Gurus kochen nur mit Wasser ;-)

Und naturlich kann man aus 2n wie 2n+1 Kupferlagen weitgehend 
symmetrische Stapel bauen, solange der zentrale layer als Core taugt 
oder tauglich gemacht wird ((dicke) prepregs drunter und drüber)

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Steffen schrieb:
> Es handelt sich um eine Massenproduktion.

Steffen schrieb:
> Die Platine der Vorgänger-ECU bestand aus 2 Lagen und
> war etwa 50% größer. Die Bauteile sind ungefähr gleich geblieben.
Diese Größenreduzierung schafft man mit 2 zusätzlichen Lagen locker. 
Jede weitere Lage würde den Massenartikel unnötig verteuern.

Und ab 6 Lagen würde man nicht die Platine mit den teuren zusätzlichen 
Lagen durch unnötig große Vias und insgesamt geräumigem Aufbau extra 
groß und teuer zu machen.

von Ärmel hoch (Gast)


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Dort ein aussagekräftiges Schliffbild einer Platine:
https://de.wikipedia.org/wiki/Leiterplatte#/media/Datei:Bga_und_via_IMGP4531_wp.jpg

Da tatsächlich Kupferbahnen getroffen worden kann man an  diesem 
Kupferlagen anhand der Farbe identifizieren und zählen. Es sind wohl 2 
Außenlagen und zwei Innenlagen. Der Core ist sehr breit und enthält wohl 
zwei Tesxtillagen. Zwischen einer Cu-Aussenlage und Innenlage bedindet 
sich auch ein Textil.

An dem Bild vom TO ist kein Kupfer getroffen, man muß also anhand der 
Schichtstruktur erraten wo die Kupfertrgende Folie liegen könnte. 
Erschwerend kommt die geringe Auflösung hinzu, das PCB ist keine 80 
Pixel hoch abgebildet.

Im Vergleich mit dem Hochaufgelösten Schliffbild kann man vermüten, das 
es sich beim TO ebenfalls um 2 Außen- und zwei Innenlagen jeweils auf 
einer Trägerfolie handeln könnte, der Rest sind Vlieslagen zwischen den 
Folien oder Core als Vlies-stapel.

von Christian B. (luckyfu)


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Ärmel hoch schrieb:
> Zwischen einer Cu-Aussenlage und Innenlage bedindet sich auch ein
> Textil.

Erstens ist das Glasfasergewebe, das hat mit Textil nicht viel zu tun, 
der Fachbegriff ist entweder Laminat (bereits fertig verpresstes Prepreg 
mit beidseitiger Kupfer Folie kaschiert oder nur Prepreg, das ist mit 
Epoxydharz getränktes Glasfasergewebe, wobei das Harz noch nicht 
komplett ausgehärtet ist. Das wird unter Hitzeeinwirkung noch einmal 
flüssig). Gemäß IPC sind immer mindestens 2 Prepreglagen zwischen 2 
Kupferlagen.

von Ärmel hoch (Gast)


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Christian B. schrieb:
> Ärmel hoch schrieb:
>> Zwischen einer Cu-Aussenlage und Innenlage bedindet sich auch ein
>> Textil.
>
> Erstens ist das Glasfasergewebe, das hat mit Textil nicht viel zu tun,

Doch, ein textiles Halbzeug kann sehr wohl als Textil bezecihnet werden, 
egal ob aus Natur-, Kunststoff- oder Mineralfasern. Erfahrenen 
Häuslebauer sollten auch die Begriffe Glas-, resp. Stein-Wolle bekannt 
sein. Zumal aus dem beschriebenen Schliffbild nicht das Material, sehr 
wohl aber die Struktur aus verbundenen flexiblen Fasern aka Textil 
ekennbar ist.

> Gemäß IPC sind immer mindestens 2 Prepreglagen zwischen 2
> Kupferlagen.

Dann ist die im Schliffbild gezeigte Platine eben nicht nach IPC 
gefertigt, im Bild ist jedenfalls nur eine Textillage zw. einer äußeren 
und der nächstfolgenden inneren Cu-Träger zu sehen. Ist halt wie beim 
Bier brauen, es muss nicht immer das deutsche Reinheitsgebot sein um ein 
süffiges Gebräu herzustellen. ;-)

von Christian B. (luckyfu)


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Wenn es Fachbegriffe gibt sollte man sie in einem Fachforum auch 
verwenden. Unter Textil versteht man vernähte Stoffe. Das hat überhaupt 
nichts mit Platinen oder GFK zu tun.

2. Hier geht es um Fahrzeugtechnik. Da darf man davon ausgehen, dass 
selbst  das Steuergerät für ein Schiebedach Mindestens der IPC Klasse 1 
entspricht. Selbst diese Klasse verlangt bereits mindestens 2 Prepaid 
Schichten. Aber Laminate können nur aus 1 Gewebeschicht bestehen. Es ist 
also durchaus möglich, zwischen 2 Kupferlagen nur eine Gewebelage zu 
haben. Anschließend kommen dann aber definitiv 2.

von Ärmel hoch (Gast)


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Christian B. schrieb:
> Wenn es Fachbegriffe gibt sollte man sie in einem Fachforum auch
> verwenden. Unter Textil versteht man vernähte Stoffe. Das hat überhaupt
> nichts mit Platinen oder GFK zu tun.

Nein, vernäht ist keine zwingende Eigenschaften für ein Textil. Die 
Grundvoraussetzung für Textil sind verbundene flexible Fasern, was jeder 
in einem Nachschlagewerk selbst recherchieren kann. Genauso 
recherchierbar, das Prepreg zu den textilen Halbzeugen gezählt wird.

> 2. Hier geht es um Fahrzeugtechnik.
Es geht hier um das Schliffbild 
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/f6/Bga_und_via_IMGP4531_wp.jpg
, siehe Anhang. Das wird hier als Referenz herangezogen um die Anzahl 
der Cu-Lagen aus dem (suboptimalen) Bild des TO herauszulesen. Das ist 
schwierig, weil in dem TO-Bild im gegensatz zu dem Schliffbild keine 
Kupferbahnen aufgeschlossen worden. Also muss man anhand benachtbarte 
Struktuerelemente und Produktionsinherenter Symmetrien abschätzen, wo 
und wieviele Cu-träger im Stapel sein könnten. Also schaut man wo die 
Textilstrukturen (verbundene Fäden) im Referenzbild sind und schliesst 
dann darüber auf die Lage/Anzahl im TO-Bild. Und Im Referenzbild ist nun 
mal eine Textil-Lage zwischen den Cu-Trägern 3u.4 sowie 1u.2 und nur zw. 
2u.3 zwei.

von Georg (Gast)


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Christian B. schrieb:
> Unter Textil versteht man vernähte Stoffe

Ach, dann sind gewirkte Strümpfe also keine Textilien? Strickmützen auch 
nicht?

Georg

von Wollvieh W. (wollvieh)


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Ich finde die Abgrenzung zu Glasstapelfaservorgarnen wurde bisher nicht 
ausreichend beachtet.

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