Fräsbohrplotter / Prototyping

[Alexander Peter]

Hallo zusammen,

wir erwägen derzeit zur Vereinfachung einiger Abläufe einen Teil
unserer Leiterplattenprototypen mit einem eigenen Fräsbohrplotter
durchzuführen.
So richtige Erfahrunsgwerte konnte ich im Archiv hier bisher keine für
mich filtern. Passende Geräte finde ich wohl bei

http://www.lpkf.de und http://www.easgmbh.de

Wer kann was zu den Geräten sagen? LPKF macht mir den
professionelleren Eindruck.

Unsere Anforderungen sind eigentlich eher gering, da wir hier immer
noch stark an THT hängen. Dennoch wäre es nicht schlecht auch mal
einfachere SMD Geschichten zu fräsen. Geschwindigkeit ist kein
Problem.

Dadurch ergeben sich worst-case: kleinster Bohrduchmesser 0.3mm,
kleinster Abstand 0.25mm, minimale LB-Breite 0.25mm

Was ich bisher gesehen habe sind relativ kleine Verfahrbereiche. Hat
jemand Erfahrungen mit der Erstellung grösserer Leiterplatten, z.B.
durch Versetzen während der Erstellung (zumindest in eine Richtung)?

Was wäre noch zu beachten? Wie sieht's mit Durchkontaktierungen aus?

Wer kann was zu den laufenden Betriebskosten sagen (Ersatzfräser,
Wartung)? Ist bei der Auswahl des Basismaterials mit Einschränkungen
zu rechnen?

Datentransfer/Einrichtzeit?

Sonstige Erfahrunsgwerte?

Ich möchte mich also entsprechend auf einen Vertreterbesuch
vorbereiten ;-)

Alexander

 

[Michael Koch]

Hallo Alexander,

Rechne dir zum Vergleich aus was es kosten würde die Prototypen im 24- oder
48-Stunden Service machen zu lassen, zum Beispiel bei Beta Layout. In Super
Qualität, mit Durchkontaktierungen und Lötstoplack. Vergiss dabei nicht dass
deine Arbeitszeit auch Geld kostet. Ich glaube so eine Fräsmaschine rechnet
sich nur wenn du sehr viele Prototypen brauchst, oder wenn es wirklich sehr
schnell gehen muss.

Gruss
Michael

 

[Moritz von Buttlar]

Hallo Alexander,

ich habe Erfahrung mit einem alten Isel Gerät und einem neueren Gerät von
LPKF.

Hallo zusammen,

wir erwägen derzeit zur Vereinfachung einiger Abläufe einen Teil
unserer Leiterplattenprototypen mit einem eigenen Fräsbohrplotter
durchzufĂźhren.
So richtige Erfahrunsgwerte konnte ich im Archiv hier bisher keine fĂźr
mich filtern.
....
Was wäre noch zu beachten? Wie sieht's mit Durchkontaktierungen aus?

Durchkontaktierungen per Hand nachträglich, es gibt aber auch entsprechendes
ZubehĂśr, das zu automatisieren.

Auf den ersten Blick sieht so ein Gerät ganz toll aus, aber man unterschätzt
den zeitlichen Aufwand, es zu bedienen. Man muß die Platinen in
Konturendaten umrechnen (geht ganz gut mit einem ulp Programm von Eagle),
das Basismaterial einspannen, Fräser meist per Hand austauschen,
Basismaterial umdrehen, Durchkontaktierungen per Hand einsetzen usw.

Wenn man das nicht täglich bzw. sehr oft macht, muß man sich ziemlich
konzentrieren und braucht dementsprechend lange. Ob es sich lohnt, hängt
davon ab, wie viele Platinen man wĂśchentlich braucht, wie man die
Herstellung organisiert, und wie schnell es gehen muß.

Wer kann was zu den laufenden Betriebskosten sagen (Ersatzfräser,
Wartung)?

Die Standzeit der Fräser ist teilweise nicht so toll (besonders die ganz
feinen fĂźr SMD). Da kann es dann passieren, das die Platine fast fertig
ist, und dann der Fräser schlapp macht. Ziemlich ärgerlich


mfG,

Moritz

 

[Hans Jürgen Riehl]

Hallo Alexander,

sehr gut leisten Fräsplotter die Fertigung einseitig handbestückter
HF-Leiterplatten ohne wesentliche Bohrungen zur Bauteilaufnahme oder
Durchkontaktierung. Die bei diesen Leiterplatten üblichen Ausfräsungen zur
Montage und Kühlung der Leistungshalbleiter leisten sie gleichermaßen gut.
Die Schwachstellen sehe ich in der fehlenden Durchkontaktierung mit
leitfähiger Auskleidung des Bohrlochs und der Beschränkung auf lediglich
zwei Leiterbildlagen.

Gruß
Hans Jürgen

 

[Rafael Deliano]

LPKF gibts soweit ich mich erinnere seit den 80er Jahren,
aber grosse Verbreitung scheints nicht zu haben.
Gibt es jemand der Boards damit in Dienstleistung fräst ?
Dann könnte man ja vorher einige Zeit den Test machen ob
man mit der Sorte Leiterplatten klarkommt.

Boards mit geringen Anforderungen an Strukturbreite
und ohne Durchkontaktierung kann man bekanntlich
auch mit Hobbymethoden ätzen. Da fehlt das automatische
Bohren dass manuell nötig ist. Löcher sind aber durch
SMD weniger geworden. Die Fräse würde sich besser
rechnen wenn man z.B. auch Kunstoffgehäuse bearbeiten
kann. Irgendwo muß die Leiterplatte ja rein.

( Jaja wir sind die "arbeitsteilige Gesellschaft"
und alles inklusive Layout könnte man extern auch,
schnell und viel professioneller machen lassen.
Realität ist aber, wenn da Steuerklimbim draufkommt
rechnet sichs nichtmehr, deshalb strebt jede Klitsche
nach Autarkie selbst wenn selbsgewurstelt nicht
besser ist. Allgemeine industrielle Rückentwicklung
in Anpassung an die Rahmenbedingungen eben. )

MfG JRD

 

[Martin Trautmann]

On Thu, 08 Sep 2005 11:54:14 +0200, Rafael Deliano wrote:

LPKF gibts soweit ich mich erinnere seit den 80er Jahren,
aber grosse Verbreitung scheints nicht zu haben.
Gibt es jemand der Boards damit in Dienstleistung fräst ?
Dann könnte man ja vorher einige Zeit den Test machen ob
man mit der Sorte Leiterplatten klarkommt.

Fuer uns stand vor 10 Jahren auch noch Bungard zur Diskussion.
Letztendlich blieben wir bei Faedeltechnik oder externen Fertigern.

Schoenen Gruss
Martin

 

[Markus Gronotte]

"Moritz von Buttlar"

Die Standzeit der Fräser ist teilweise nicht so toll (besonders die ganz
feinen fĂźr SMD). Da kann es dann passieren, das die Platine fast fertig
ist, und dann der Fräser schlapp macht. Ziemlich ärgerlich

Darf ich mal nachfragen was du mit schlappmachen meinst? (Ich interessiere
mich nämlich auch fßr ein solches Gerät)

lg,

Markus

 

[Robert Hammann]

Moritz von Buttlar schrieb:

Die Standzeit der Fräser ist teilweise nicht so toll (besonders die ganz
feinen fĂźr SMD). Da kann es dann passieren, das die Platine fast fertig
ist, und dann der Fräser schlapp macht. Ziemlich ärgerlich

hier kommt schlicht und einfach die Aufforderung, den Fräser zu wechseln.

Also Fräser wechseln und weitergehts an der Stelle, wo unterbrochen
wurde. Kein Problem.

(LPKF mit Boardmaster)

Gruss
Robert

 

[Matthias Melcher]

Alexander Peter wrote:

Hallo zusammen,

wir erwägen derzeit zur Vereinfachung einiger Abläufe einen Teil
unserer Leiterplattenprototypen mit einem eigenen Fräsbohrplotter
durchzuführen.

Da ich sowieso schon eine Isel Maschine "rumstehen" hatte und keine Lust
auf diverse Saeuren habe, hat sich das isolierfraesen fuer mich wirklich
gelohnt. Laufende Kosten sind minimal (Strom, ab und an einen Bohrer und
eine Fraeser). Der Setup kann auch minimal und schnell sein, z.B mit
einem simpelen Vakuumtisch und schnellspannenden Bohrfutter fuer den
Werkzeugwechsel.

Ich hab dann noch meine eigene Software geschrieben, die nur halb so
viele Graeben fraest und auch Scannerbilder verarbeitet, und schon geht
alles ruck zuck.

Aber, meine Leiterplatten sind sehr simpel, meist einseitig, und wenn
dann schon mal ne Leiterbahn zwischen zwei 1/10" IC Beinchen
durchfuehrt, dann ist das schon was besonderes ;-)

 

[Bernhard Deny]

Moritz von Buttlar schrieb:

Auf den ersten Blick sieht so ein Gerät ganz toll aus, aber man unterschätzt
den zeitlichen Aufwand, es zu bedienen. Man muß die Platinen in
Konturendaten umrechnen (geht ganz gut mit einem ulp Programm von Eagle),

ich verwende hierzu CircuitCam von LPKF. Leider ist das ganz schĂśn
teuer, fßr die meisten Fälle ist es auch unnÜtig kompliziert. Und von
langen Dateinamen sollte man Abstand nehmen. Dies führt zu äußerst
obskuren ProgrammabstĂźrzen, ich habe eine Weile gebraucht, um
dahinterzukommen....
CircuitCam mag außerdem die von Eagle generierten Achtecke nicht und
lässt sie daher ganz weg. Man sollte sich vor dem Fräsen also das
Ergebnis einmal anschauen. Es gibt wohl einen Workaround, habe aber
grade keine Lust, mich damit zu beschäftigen.

das Basismaterial einspannen, Fräser meist per Hand austauschen,
Basismaterial umdrehen, Durchkontaktierungen per Hand einsetzen usw.

Wenn man das nicht täglich bzw. sehr oft macht, muß man sich ziemlich
konzentrieren und braucht dementsprechend lange. Ob es sich lohnt, hängt
davon ab, wie viele Platinen man wĂśchentlich braucht, wie man die
Herstellung organisiert, und wie schnell es gehen muß.

Sehr wichtig ist auch, beim Wechsel in die nächste Produktionsphase z.B.

verbliebene Bohr/Fräsgrate mit Schleifvlies zu entfernen. Sonst ist eine
exakte Auflage des Fräskopfes nicht mÜglich, es bleiben nicht
durchgefräste Stellen zurßck.

Die Standzeit der Fräser ist teilweise nicht so toll (besonders die ganz
feinen fĂźr SMD). Da kann es dann passieren, das die Platine fast fertig
ist, und dann der Fräser schlapp macht. Ziemlich ärgerlich

Womit steuerst Du die Maschine an? FĂźr LPKF Boardmaster kein Problem, es
wird zum Werkzeugwechsel aufgefordert.

Ansonsten wirkt die Maschine (hier LPKF C30) sehr präzise und solide,
SMDs mit 0.2 mm Abstand sind kein Problem (eher dann beim LĂśten )


Gruss,
Bernhard

 

[Robert Hammann]

Bernhard Deny schrieb:

viel Richtiges

CircuitCam mag außerdem die von Eagle generierten Achtecke nicht und
lässt sie daher ganz weg. Man sollte sich vor dem Fräsen also das
Ergebnis einmal anschauen. Es gibt wohl einen Workaround, habe aber
grade keine Lust, mich damit zu beschäftigen.

nur falls es jemand interessiert:

Auszug aus der 'Eagle.def'

; According to the RS-274-X specs there is an aperture macro
; primitive that allows us to specify an octagon (i.e. a polygon with
; 8 vertices). As some Gerber viewers seem to have problems with that,
; we would have to use a round shape for that.
; If your Gerber processor cannot handle the polygon primitive you may
; uncomment the following line and comment out the line after it:
Octagon = "%%AD%sC,%6.4f*%%\n" ; (code, diameter) (looks like
there is no octagon, so we take a circle)
;Octagon = "%%AD%sOC8,%6.4f*%%\n" ; (code, diameter)

der <Workaround> bezieht sich also nur auf das Aus(Ent)kommentieren
einer Zeile

Gruss
Robert

 

[Bernhard Deny]

Hallo Robert,

Robert Hammann schrieb:

nur falls es jemand interessiert:

ja, das interessiert

Auszug aus der 'Eagle.def'

; According to the RS-274-X specs there is an aperture macro
; primitive that allows us to specify an octagon (i.e. a polygon with
; 8 vertices). As some Gerber viewers seem to have problems with that,
; we would have to use a round shape for that.
; If your Gerber processor cannot handle the polygon primitive you may
; uncomment the following line and comment out the line after it:
Octagon = "%%AD%sC,%6.4f*%%\n" ; (code, diameter) (looks like
there is no octagon, so we take a circle)
;Octagon = "%%AD%sOC8,%6.4f*%%\n" ; (code, diameter)

der <Workaround> bezieht sich also nur auf das Aus(Ent)kommentieren
einer Zeile

Manchmal sind die Dinge einfacher, als man denkt
Es macht mitunter aber viel Arbeit, das herauszufinden.
Danke fĂźr den Tip.

Bernhard

 

[MaWin]

"Alexander Peter" <apeter@gmx.de> schrieb im Newsbeitrag
news:1126168743.316409.34950@f14g2000cwb.googlegroups.com...

Wer kann was zu den Geräten sagen? LPKF macht mir den
professionelleren Eindruck.

LPKF ist der bessere, aber vergiss Fraesbohrplotter.
Fuer einseitige oder nicht-durchkontaktierte zweiseitige
Platinen geht der herkoemmliche Aetzprozess schneller,
und fuer Durchkontaktierungen sind die Fraesbohrplotter
kaum geeignet (dasselbe Verfahren, das bei Fraesbohrplottern
angewendet wird, Silberpaste durch Loecher oder Nieten, kann
auch bei geaetzten Platinen verwendet werden, macht aber fast
keiner).

Wenn es wirklich so eilig ist, das du am selben Tag eine
durchkontaktierte Platine haben musst, so das die herkoemmlichen
Leiterplattenhersteller selbst mit Eilzuschlag nichts nutzen,
denn versuchs mit Simulation
--
Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at despammed.com
homepage: http://www.geocities.com/mwinterhoff/
de.sci.electronics FAQ: http://dse-faq.elektronik-kompendium.de/
Read 'Art of Electronics' Horowitz/Hill before you ask.
Lese 'Hohe Schule der Elektronik 1+2' bevor du fragst.

 

[Alexander Peter]

Hallo,

Die Meinungen sind ja doch etwas unterschiedlich, aber die meisten von euch
gehen von wesentlich höheren Kosten aus?

Zur Ergänzung, und um auf ein paar Kommentare einzugehen:

Das Maschinchen soll von mind. 3 HW-Entwicklern genutzt werden.
Zusätzlich kann es von unserem Prüfmittelbau verwendet werden.
Freies Bedienpersonal (Fräsen + Kontaktieren) wäre auch vorhanden, "mein"
bzw. "unser" Zeitfaktor als Entwickler spielt also keine so grosse Rolle

Standzeit der Fräser. Über welche Kosten reden wir denn pro Fräser? Wleche
weiteren Kosten muss man rechnen?

Selber Ätzen haben wir vor 3-4 Jahren beendet: bei uns gibt's Zeiten, da
wird 1 oder 2 Monate kein Platinenprototyp gemacht, und dann Monate in
denen wir ne Fertigunbg für Prototypen aufziehen könnten... War nicht
besonders gut für die Kochzutaten...

Letztendlich bleibt's *auszurechnen* ob es günstiger/effektiver ist zu
fräsen, auch mal den ein oder anderen Testaufbau nicht auf Lochraster oder
gefädelt zu erstellen. Oder beim Prototypenlieferant zu bleiben.

Vielleicht hat ja wer noch ein paar Eingangs Zahlen, bevor ich mir den LKPF
Vertreter einlade?

Gruss & Merci

Alexander

 

[Michael Schlegel]

Alexander Peter wrote:

Hallo zusammen,


So richtige Erfahrunsgwerte konnte ich im Archiv hier bisher keine für
mich filtern. Passende Geräte finde ich wohl bei

http://www.lpkf.de und http://www.easgmbh.de

Alternativ auch: www.emc-webline.de

MfG
Michael


--
Michael Schlegel
Faculty of Electrical Engineering and Information Technology
Chemnitz University of Technology, Germany
http://www.tu-chemnitz.de/~micsch

 

[Bernhard Deny]

Hallo,

Alexander Peter schrieb:

Freies Bedienpersonal (Fräsen + Kontaktieren) wäre auch vorhanden, "mein"
bzw. "unser" Zeitfaktor als Entwickler spielt also keine so grosse Rolle

gut, Du hast ja die Kommentare gelesen, der gesamte Prozessablauf ist
halt nicht ganz trivial und verlangt etwas Übung. Liegt aber auch an der
LPKF-Software, die für meinen Geschmack unnötig vielseitig und komplex
ist. Zum Glück gibt es Parameterdateien für gängige CAD-Software. Wenn
man sich mal ein Kochrezept geschrieben hat, geht es auch nach längerer
Pause ganz gut.

Da Du standardmässig keine Durchkontaktierungen hast, muessen
doppelseitige Platinen anders entflochten werden, als die, die geätzt
werden. Bauteile verwenden, die von oben und unten verlötet werden
können. Lötstoplack und Heissluftverzinnung hast Du natürlich erstmal
auch nicht, die Platinen müssen nach dem Fräsen mit dem Verfahren Deiner
Wahl geschützt werden, um lötbar zu bleiben.

Standzeit der Fräser. Über welche Kosten reden wir denn pro Fräser? Wleche
weiteren Kosten muss man rechnen?

Die Standzeit eines Fräsers liegt, wenn ich mich nicht irre, bei ca. 35m
Frässtrecke. Abhängig von Material und Drehzahl.

Zu den Kosten siehe den LPKF-Webshop:
http://www.lpkf.biz/cgi-bin/pg?00000000000000040001f66800000004787ffd4a
Derzeit 12€ / Stück, bzw 108 € im Zehnerpack.
Ansonsten Bohrer nach Bedarf, Basismaterial, Bohrunterlagen (im Prinzip
Möbelrückwände ) Vielleicht sind die Werkzeuge bei der Konkurrenz
billiger.

Selber Ätzen haben wir vor 3-4 Jahren beendet: bei uns gibt's Zeiten, da
wird 1 oder 2 Monate kein Platinenprototyp gemacht, und dann Monate in
denen wir ne Fertigunbg für Prototypen aufziehen könnten... War nicht
besonders gut für die Kochzutaten...

das war auch für mich der Grund, mich nach so einem Maschinchen
umzusehen. Über das Gerät kann ich nicht meckern, es ist wartungsarm, je
nach Einsatz muss man gelegentlich reinigen / nachölen / justieren.

Letztendlich bleibt's *auszurechnen* ob es günstiger/effektiver ist zu
fräsen, auch mal den ein oder anderen Testaufbau nicht auf Lochraster oder
gefädelt zu erstellen. Oder beim Prototypenlieferant zu bleiben.

Genauso ist es. Hier ist es manchmal leichter, einen grossen Betrag
auszugeben, als zehnmal einen kleineren. Und wenn man dann gerade ein
Platinchen braucht, das Budget am Ende ist, obendrein noch Kassenschluss
oder gar Haushaltssperre ... dann fräst man halt.

Gruss,
Bernhard

 

[Peter Weiss]

Hallo!

Alexander Peter schrieb:

Wer kann was zu den Geräten sagen? LPKF macht mir den
professionelleren Eindruck.

Ich habe bis vor einigen Jahren mit einem LPKF Fräsbohrplotter
Platinen gefräst. Das geht sehr gut, wenn man die Maschine und den
Prozess gut im Griff hat. Einseitige Platinen sind kein Problem, für
doppelseitige Platinen sollte man sich auf jeden Fall die notwendige
Chemie für das Durchkontaktieren zulegen.

Wenn man nicht gerade täglich Prototypen macht und/oder sehr kurze
bzw. flexible Prototypenfertigung braucht, ist das Selbstfräsen von
Platinen eher deutlich teurer als wenn man auf die üblichen
Dienstleister zurückgreift. Allerdings gewinnt man stark an
Flexibilität.

Die damals verwendete Software von LPKF, um aus den Gerberdaten die
Konturen zu berechnen, ist etwas gewöhnungsbedürftig.


CU Peter

 

[Alexander Peter]

Hallo,

Ui, habe gestern die LKPF Preisliste bekommen, da muss man sich erst mal
setzen. Das wird eine interessante Rechnung. Bin mal gespannt was
rauskommt.

Halte euch auf dem Laufenden.

Alexander

 

[Michael Wieser]

On 8 Sep 2005 01:39:03 -0700, "Alexander Peter" <apeter@gmx.de> wrote:

http://www.lpkf.de und http://www.easgmbh.de

Wer kann was zu den Geräten sagen? LPKF macht mir den
professionelleren Eindruck.

weniger für Leiterplatten aber auch:

www.step-four.at

LPKF ist schon ok, habe eine 10 Jahre alte Protomat 92s hier stehen.
kann daher nur mit Erfahrungen über mit der Maschine schreiben:

Werkzeuge sind nicht Standard, die meisten Hersteller liefern die
Bohrer & Fräse (mit Kunststoff) beringt aus, meine Maschine kann die
nicht aufnehmen, daher waren die Werkzeuge anfangs etwas mühsamer zu
beschaffen. Inzwischen habe ich meine Lieferanten und es paßt.

Die SW (beide Programme) sind nicht wirkliche "Selbstlerner", nach
einiger Zeit hab ich mich allerdings an die gelinde gesagt
Skurrilitäten gewöhnt und nun es halbwegs schnell von der Hand.

SMD-Pads sind mit meiner Maschine (0805, mit gewissen Einschränkungen
beim Layouterstellen auch 0603) sind überhaupt kein Problem, das Löten
ist viel heikler. Aber es geht.

Ein Hauptkriterium, warum ich heute nicht mehr so ein Gerät kaufen
oder empfehlen würde: Die Platinen sind reine Funktionstestplatinen.
Von den für eine Fertigung (und daher den jeweiligen Prüfungen für die
berectigte Erlangung der entsprechenden Kennzeichen) benötigten
Platinen unterscheiden sich diese gefrästen Platinen _gerade_ in den
EMV-Eigenschaften doch sehr heftig, wenn`s blöd hergeht. (Schon
ausprobiert....)

Alleine für die Investitionskosten für eine Maschine lassen sich
viele, viele Platinen bei einem Express-Hersteller und noch viel mehr
Platinen bei einem Poolhersteller bestellen. Abgesehen davon, daß
alleine der Stundenlohn des Maschinisten sich nur dann nicht in den
Platinenpreisen niederschlägt, wenn das Konzept der Selbstausbeutung
perfektioniert wird (ich arbeite und _zahle_ dafür auch noch
drauf...). Es ist leider so.

Und nur für`s Hobby sind Universalfräsen wie die oben erwähnten von
www.step-four.at deutlich besser verwendbar, da die auch 3D-arbeiten
machen können (inkl. Blechbearbeitung)

mfG
--

Michael Wieser

 

[Michael Wieser]

On Thu, 08 Sep 2005 11:54:14 +0200, Rafael Deliano
<Rafael_Deliano@t-online.de> wrote:

LPKF gibts soweit ich mich erinnere seit den 80er Jahren,
aber grosse Verbreitung scheints nicht zu haben.
Gibt es jemand der Boards damit in Dienstleistung fräst ?

Ja, wenn`s nötig ist. Meist für meine Kunden, für die ich eh
entwickle. Da läuft das gleich mit... Ansonsten - es rechnet sich
gegenüber Pool-herstellern (langsam, aber preiswert) oder hier in
Österreich - Piu-Printex (schnell und teuer) nicht.

Grüße

--

Michael Wieser