Herstellung einer Fräsvorlage unter Verwendung eines Platinenlayoutprogramms

 

 

Entwurf eines Boards mit Eagle

 

Vorlage für Isolierfräsen (Leiterbahnkonturen, Platinenoberseite)

 

 

Detailansicht: Isolationskanäle (0,2mm Fräser) und Entfernen der Restkupferflächen (0,8mm Fräser)

 

In der Elektronikabteilung wird für das Entwerfen von Platinen die bekannte Layoutsoftware Eagle verwendet. Zum Ausprobieren und für kleinere Projekte gibt es von Eagle eine Freeware-Version. Diese ist auch für Leute interessant, die ein anderes Layoutprogramm verwenden: eigentlich verfügen alle entsprechenden  Layoutprogramme über eine Exportfunktion für Eagle.

Das Erzeugen von Fräsprogrammen für das Isolationsfräsen ist keine Standardfunktion von Eagle. Es ist aber möglich, diese Funktionen durch sogenannte "ULPs" (User Language Programme) ausführen zu lassen. Wir benutzen hierfür das Programm mil-outlines5.3.ulp, welches die für den Fräsvorgang notwendige Datei mit den Bohr- und Fräsdaten erzeugt (HP-GL).

Die Isolationskanäle auf der Kupferseite werden meist mit einem spitzen Fräser (0,2 mm, siehe Detailansicht) hergestellt. Die Bewegungen, die diese Spitze um die Leiterbahnen herum ausführen muss, sind um den Radius des Fräsers korrigiert, damit die vorgegebene Leiterbahnbreite nicht beeinträchtigt wird. Das Freistellen der Restkupferflächen (Ausräumen, Rub Out) kann dann meist mit einem breiteren Flachfräser (0,8 mm, siehe Detailansicht) erfolgen.

Empfehlungen für die Leiterbahngeometrie:

  •  Leiterbahnbreite: 12 mil (0,3mm)
  •  kleinster Abstand zwischen zwei Kupferflächen: 12 mil (0,3mm)
  •  Bohrdurchmesser für normale IC-Beine und auch Widerstände usw.: 32 mil (0,8mm)
  •  Padgröße für derartige Pins: 60 mil (1,5mm)
  •  Bohrdurchmesser für Vias ("Umsteiger"): 24mil (0,6mm)

Mit diesen Maßen paßt zwischen zwei benachbarte IC-Beinen noch eine Leiterbahn durch, was hinreichend genau zu fertigen ist.

Doppelseitige Platinen können per Isolationsfräsen gefertigt werden. Wichtig ist hierbei, daß beim Umdrehen die Platine wieder exakt und deckungsgleich aufgespannt wird. Dabei werden zwei oder drei Bohrungen symmetrisch zur Platinenmitte außerhalb des realen Platinenumrisses ins Rohmaterial gesetzt. In die Passbohrungen, die bis in die Unterlage gebohrt werden müssen, steckt man nun Stifte um die Platine exakt wenden zu können

SMD Platinen können per Isolationsfräsen gefertigt werden. Im Prinzip hat man anstelle runder Lötaugen einfach nur rechteckige Lötaugen und verzichted auf das Bohrloch. Da SMD Bauteile oft im 1.27 mm Raster vorliegen kann man per "RubOut" in bestimmten, vom Anwender zu definierenden Bereichen, das überflüssige Kupfer komplett entfernen. So wird das spätere Löten einfacher, da das Lötzinn nicht in einer Brücke zum Nachbarn überspringt

ACHTUNG: Falls Sie einen eigenen Entwurf zum Fräsen einreichen möchten, schicken Sie bitte Ihre Eagle Boardlayoutdatei an die Elektronik. Das Erstellen der Fräsdaten erfordert durch die Einstellung von diversen Parametern eine detaillierte Kenntnis der Fräse und wird vom Fachpersonal der Elektronik vorgenommen.