Platine mit bedrahteten Bauteilen
Die Enstehungsgeschichte im Überblick
JahrBeschreibung
01/2013Ideenfindung
02/2013Erstellung der Hauptseite
02/2013Neue Artikel hinzugefügt
05/2013Viele neue Gestaltungsmerkmale ergänzt
Shop el~pa~bo wird integriert
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Ritzen



Das Ritzen von Leiterplatten ist ein arbeitsvorbereitender mechanischer Prozess. Verwendung findet dies, für den Fall, dass Leiterplatten nicht als Einzelstück, sondern mehrere Leiterplatten in einem Art Verbund hergestellt werden - dies wird in der Leiterplattentechnik als Nutzen bezeichnet. Mit der Hilfe von Nutzen ist mit nachfolgenden Prozessschritten oftmals einfacher umzugehen. Man stelle sich die Bestückung vieler kleiner Platinen von nur wenigen Quadratzentimetern Fläche vor - viel einfacher ist es da doch, die vielen einzelnen wie eine große Ganze zu behandeln. Man muß nicht jede einzelne Platine zuführen, Mehrfach-Bestückköpfe müssen Positionen seltener anfahren usw. Allerdings muss man einen Weg finden am Ende der Prozesskette die einzelne Leiterplatte aus dem Verbund effektiv auslösen zu können. Das Einfügen einer Sollbruchstelle durch das Ritzen (auch wenn das Wort Bruchstelle zu falscher Handhabung führen kann - mehr dazu später) ist ein unterstützender Arbeitsschritt. Bei der Trennung / Vereinzelung gibt es natürlich auch einige Fallstricke zu beachten. So dürfen beispielsweise keine großen Kräfte (Biegung oder Verwindung) auf die LP einwirken oder die Vereinzelung selbst mit möglichst geringem Aufwand durchführbar sein. Ritzen und Fräsen sind dafür übliche Prozesse, ein jedes mit seinen markanten Vor- und Nachteilen.

Das Ritzen selbst ist eine relativ einfache aber effektive Möglichkeit, Leiterplatten zu trennen. Zumeist wird es dort verwendet, wo einigermaßen lange aber vor allem gerade Trennstege benötigt werden. Der Vorgang des Ritzens selbst, wird meistens mit Hilfe einer rotierenden Scheibe durchgeführt. Diese Scheibe hat einen v-förmigen Querschnitt, welcher den Ritzgraben erzeugt. Allerdings stellt der Querschnitt kein ideales "V" dar.

Querschnittsansicht eines Ritzgrabens einer realen Leiterplatte
Querschnittsansicht eines Ritzgrabens einer realen Leiterplatte



Die reale V-Spitze wird durch einen Radius bestimmter Größe ausgebildet. Bei der Verwendung von FR4 als Basismaterial, sollte es kaum Probleme geben. Etwaig einzuarbeitende Nutzenstege können auf ein Minimum reduziert werden oder ganz entfallen.



Draufsicht eines Ritzgrabens mit angrenzender Fräsung einer realen Leiterplatte
Draufsicht eines Ritzgrabens mit angrenzender Fräsung einer realen Leiterplatte

Möglich ist dies durch die gewebte Struktur des Basismaterials und damit einhergehender Steifigkeit. Andere Basismaterialien sind also folglich nur bedingt oder gar nicht geeignet. Man ist leicht dazu verleitet das Vereinzeln der Platinen durch einfaches Abkanten vorzunehmen. Setzt man auf Qualität, sollte man sich allerdings nicht dazu Hinreissen lassen oder auf falsche Handhabung und überliefertes Fehlverhalten von ansonsten lieben Kollegen setzen. Daher der Hinweis: Zum Trennen ist ein spezielles Trennwerkzeug notwendig! Im folgenden wird aus dem eigenem Unterkapitel "Fehlerbilder" eine kurze bebilderte Problembeschreibung dargestellt.

Zur Seite Fehlerbilder wechseln und den folgenden Absatz dort lesen
Ausgerissenes Basismaterial nach dem Abbrechen eines geritzten Leiterplattenteils Ausgerissenes Basismaterial nach dem Abbrechen eines geritzten Leiterplattenteils

Ausgerissenes Basismaterial nach dem Abbrechen eines geritzten Leiterplattenteils

Sehr schön erkennbar sind die Nachteile einer geritzten Leiterplatte. Die Foto's zeigen eine Leiterplatte welche als Nutzen hergestellt wurde. Das heißt, etwaig benötigte Leiterplatten werden durch Vereinzelung aus einem großem Nutzen vereinzelt. Um dies zu vereinfachen, wurden die Sollbruchstellen fertigungstechnisch geritzt. Der Querschnitt einer solchen Ritzung ist v-förmig (etwa 30°, abgerundete Spitze) - meist von oben und unten in das Leiterplattenmaterial eingeprägt / gefräst. Beim Brechen wird Schuss und Kette (gewebte Fasern des Basismaterials) der einzelnen Fasern auseinandergerissen. Diese beiden Eigenschaften verursachen eine immense Oberflächenvergrößerung des nun auch offenliegenden Materials. Dadurch kommt es zu gesteigerter Feuchtigkeitsaufnahme aus der Luft. Dies allein bewirkt bereits ein Aufquellen des Basismateriales. Zusammen mit Wärmeeinwirkung durch den Normalbetrieb der Baugruppe oder durch den Temperatureintrag beim Löten, kann es zu zerstörerischen Auswirkungen kommen (z.B. Multilayeraufbau o. ä.). Ebenfalls denkbar ist der Verlauf eines Basismaterialdefekts bzw. -bruches in die Leiterplatte hinein oder von der Bruchkante ausgehende Bruchverläufe. Daurch kann ein Totalversagen der Leiterplatte entstehen. Eine klar zu favorisierende Ausweichmöglichkeit bei der Nutzenerstellung ist das Fräsen. Hierbei entsteht eine saubere, möglichst kleine und unausgefranste Leiterplattenflanke. Die einzelnen Leiterplatten bleiben bis zur Verwendung durch kleine Stege miteinander verbunden.






Quickinfo Designtipps:

  • Leiterbildstrukturen müssen Mindestabstand zum Ritzgraben von mindestens 1,25mm einhalten (besser 2,5mm)
  • Bohrungen oder Bauteile müssen Mindestabstand zum Ritzgraben von mindestens 2,5mm einhalten
  • Ritzwinkel des v-förmigen Ritzgrabens ca. 30°
  • nur gerade Ritzlinien möglich
  • Ritzen nur möglich bei Leiterplatten mit eine Dicke ab 0,8mm oder größer
  • Zum Separieren der Einzelleiterplatten ist ein entsprechendes Werkzeug (Nutzentrenner) zu verwenden






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