Forum: Platinen 4-fach Layer


von Juppo N. (juppo)


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Hallo an alle Layouter

Bislang habe ich nur 2 seitige Platine layoutet.

Nach ein EMV Test der Platine empfehlt man ,eine 4 Layer Platine zu 
erstellen.
In den beiden MID Layer soll dann GND und VCC.

Ist Bei einer durchkontaktierten Platine ein Polygon von GND und VCC in 
den Mid Layer sinnvoll?

Oder werden nur Tracks in den Mid layer verlegt ?

Arbeite mit Protel99se

Was meint Ihr ?

Wer sich nicht angesprochen fühlt braucht auch keine Beitrag schreiben.

von Dennis (Gast)


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Juppo Nini schrieb:
> Ist Bei einer durchkontaktierten Platine ein Polygon von GND und VCC in
> den Mid Layer sinnvoll?

Ja. Keine Leitungen oder Schlitze (da sonst Schlitzantenne), nur 
vollflächig Vcc und GND auf dem gesamten Layer. Direkt an den 
Abblockkondensatoren durchkontaktieren, so dass der Strom durch den 
Kondi gehemn muss. Wird Einiges bei der EMV bringen.

von Juppo N. (juppo)


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Besten Dank für die schnelle Antwort

Die Platine ist durchkontaktiert .

Was für einen Abstand sollte man zu den normalen DK auswählen

20mil ?

von Christian B. (luckyfu)


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den gleichen abstand, wie du ihn auch zwischen 2 unterschiedlichen 
Netzen hast...

von Bernd W. (berndwiebus) Benutzerseite


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Hallo Juppo Nini.


>
> Nach ein EMV Test der Platine empfehlt man ,eine 4 Layer Platine zu
> erstellen.
> In den beiden MID Layer soll dann GND und VCC.
>
> Ist Bei einer durchkontaktierten Platine ein Polygon von GND und VCC in
> den Mid Layer sinnvoll?
>

Ja. Du kannst nur so eine weitgehend durchgehende GND und Vcc Lage 
erzeugen.
Vias hindurch sind nicht so kritisch, solange sie nicht in großer Zahl 
Schlitze in der Lage machen.

Zudem sind GND und Vcc als Innenlagen sinnvoll, da die GND und Vcc 
Flächen einen über die Platine verteilten, wegen der kurzen Anschlüsse 
durch die Platine hindurch, sehr schnellen Kondensator bilden. Würden 
die Flächen auf Aussenlagen liegen, würde die Kapazität des Kondensators 
deutlich kleiner werden, wegen des größeren Abstandes. Da Aussen auch 
Bauteile sind, wären diese Lagen zwangsläufig auch öfter unterbrochen 
als Innenlagen.

Achte also darauf, dass die GND und Vcc Lagen möglichst dicht zusammen 
sind, aber achte auch auf die Mindestisolationsabstände (diagonal) durch 
das Prepreg hindurch. Meines Wissens existiert selten ein DRC, der das 
berücksichtigt.

> Oder werden nur Tracks in den Mid layer verlegt ?

Nein. die Tracks kommen nach aussen. Sonst zerteilen sie die Flächen 
zusehr. Na gut, hin und wieder mal ein kurzes Stück, wenn du sonst 
Probleme hast, eine Kreuzung herzustellen. Aber grundsätzlich ist das 
sehr gefährlich.

Wenn du die Intention hast, die GND und Vcc Layer als Schirmungslagen 
einzusetzen, musst Du noch mehr berücksichtigen. Vor allem würde das 
eher
auf einen sechs Lagen Aufbau hinauslaufen. Würde recht teuer.....

>
> Arbeite mit Protel99se
>

Ich mit kicad und Eagle. Aber das Layoutprogramm ändert nichts an den 
pysikalischen Gegebenheiten.....Und mit allen drei Programmen liesse 
sich das wohl bewerkstelligen. ;O)


> Wer sich nicht angesprochen fühlt braucht auch keine Beitrag schreiben.

Wenn Du Dich nicht angesprochen fühlst, brauchst Du meinen Beitrag ja 
nicht zu lesen. Ok, hätte ich direkt zu Anfang schreiben sollen....;O)

Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic
http://www.dl0dg.de

von mse2 (Gast)


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Juppo Nini schrieb:
> Arbeite mit Protel99se
Zum Thema Sinn einer flächigen Spannungszufuhr wurde schon alles gesagt.
In Protel kann man einen Layer als Powerplane definieren, man muss dann 
dort nicht explizit ein Polygon zeichnen.
Man gibt an, mit welchem Netz die Plane verbunden sein soll. Dann werden 
automatisch alle Vias, die auf diesem Netz liegen und durch die Plane 
gehen, verbunden.

Die Darstellung am Bildschirm ist dann negativ, dass heißt, da, wo Cu 
ist, wird nichts dargestellt, stattdessen werden die freigestellten 
Zonen gezeichnet.

> Wer sich nicht angesprochen fühlt braucht auch keine Beitrag schreiben.
Redundant.

von Juppo N. (juppo)


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Moin
Das sind hilfreiche Kommentare ,
BESTEN Dank .
Teste ich heute mal durch ...

Juppo

von Christian B. (luckyfu)


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Bernd Wiebus schrieb:
> Achte also darauf, dass die GND und Vcc Lagen möglichst dicht zusammen
> sind, aber achte auch auf die Mindestisolationsabstände (diagonal) durch
> das Prepreg hindurch. Meines Wissens existiert selten ein DRC, der das
> berücksichtigt.

Die Mindestisolationsabstände, welche du hier anführst sind aber bei 
Kleinspannung irrelevant.
Laut Wikipedia hat FR4 eine Durchschlagfestigkeit von 40kV/mm. Das ist 
mehr als 10 mal so viel wie Luft hat (3,3) d.h.: man kann die Vias 
beliebig nah aneinanderlegen, da ein Überschlag immer durch die Luft auf 
den Außenlagen entsteht. (nat. gilt das nicht bei Delamination des FR4)

GND und VCC müssen nicht eng zusammen sein, diese 
Platinenkondensatorgeschichte hat allenfalls akademischen Wert. Ja, ich 
kenne die Leiterplatte 2000 und ich weiß auch, daß ihr praktischer 
Nutzen gegen Null geht.

Ein Standart FR4 Aufbau für 1,6mm LP Dicke ist z.B.:

18µm Cu
7628 Prepreg
7628 Prepreg
35µm Cu
0,71mm Laminat
35µmCu
7628 Prepreg
7628 Prepreg
18µm Cu

die 7628-er Prepreg sind ca. 0,178mm dick

von Juppo N. (juppo)


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mse2 schrieb:
> Juppo Nini schrieb:
>> Arbeite mit Protel99se
> Zum Thema Sinn einer flächigen Spannungszufuhr wurde schon alles gesagt.
> In Protel kann man einen Layer als Powerplane definieren, man muss dann
> dort nicht explizit ein Polygon zeichnen.
> Man gibt an, mit welchem Netz die Plane verbunden sein soll. Dann werden
> automatisch alle Vias, die auf diesem Netz liegen und durch die Plane
> gehen, verbunden.

Dann habe ich aber keine großen Flächen ?
Teste gerade mit dem Examble LCDCONTROLLERR
Dort sind 2 Layer als VCC/GND definiert
Aber wie kann ich die Fläche bestimmen ?


>
> Die Darstellung am Bildschirm ist dann negativ, dass heißt, da, wo Cu
> ist, wird nichts dargestellt, stattdessen werden die freigestellten
> Zonen gezeichnet.
>
>> Wer sich nicht angesprochen fühlt braucht auch keine Beitrag schreiben.
> Redundant.

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


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Juppo Nini schrieb:
> Nach ein EMV Test der Platine empfehlt man ,eine 4 Layer Platine zu
> erstellen.
Mit welcher Begründung? Bei welchem Test gab es Probleme? Mir hat ein 
EMV-Spezi auch schon was empfohlen, was eigentlich gar nicht nötig war 
und mit einem leticht geändertem und damit besseren Layout behoben 
wurde...

Deshalb wäre die ursprüngliche (2-lagige) Platine interessant. 
Kannst/darfst du das Layout hier als Bild posten?

von Juppo N. (juppo)


Angehängte Dateien:

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Hier mal ein Bild .
Ziel ist es in den Inneren Layer VCC und GND Flächen zu erstellen.

Das das nicht alleine reicht ist mir klar

von Bernd W. (berndwiebus) Benutzerseite


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Hallo Christian B.

> Die Mindestisolationsabstände, welche du hier anführst sind aber bei
> Kleinspannung irrelevant.
> Laut Wikipedia hat FR4 eine Durchschlagfestigkeit von 40kV/mm. Das ist
> mehr als 10 mal so viel wie Luft hat (3,3) d.h.: man kann die Vias
> beliebig nah aneinanderlegen, da ein Überschlag immer durch die Luft auf
> den Außenlagen entsteht. (nat. gilt das nicht bei Delamination des FR4)

Nein. Ich meine NICHT den Abstand zwischen Vias, sondern den Abstand 
zwischen Leiterbahnen auf unterschiedlichen Lagen. Die enge Begegnung 
kann vieleicht ja nur an einer Stelle zwischen zwei Innenlagen 
stattfinden, und die Vias, wo das ganze wieder zu Tage kommt, weit 
auseinander liegen.
Insbesondere bei Dickkupfer kann der Abstand schnell kleiner werden als 
beabsichtigt.
Bei höheren Spannungen wird das ganze schon interessant. Vor allem, wenn 
ich auf Energietechnik Platinen direkt neben die Leistungsbauteile schon 
die Steuerung setzte.
Und richtig, bei Kleinspannungen ist das auch eher kein Problem.


>
> GND und VCC müssen nicht eng zusammen sein, diese
> Platinenkondensatorgeschichte hat allenfalls akademischen Wert.

Oh, sag das nicht. Ich habe ihn schon erfolgreich angewendet. Allerdings 
hast Du recht, dass die Anwendungsfälle für mich eher selten sind, und 
das ich eigentlich lieber versuche, das ganze anders in den Griff zu 
kriegen. Richtig gut funktioniert er meist nur bei Multilayer, und 
Multilayer versuche ich immer zu umgehen.

Die Nachteile von Multilayer sind halt Preis und schlechte 
Reparaturfähigkeit. Letzteres ist aber eher ein Argument, das ich zwar 
immer im Kopf habe, weil es sehr wichtig für das klassische 
Versuchsmuster ist, an dem immer noch irgendwo rumgelötet wird, aber für 
eine Serie eher nicht. Weil Platinen selten repariert werden, sondern 
direkt getauscht werden....und ich bekam dann die Fälle auf den Tisch, 
wo das Tauschen nicht geholfen hat, weil die neue Platine wegen eines 
Fehlers anderswo dann auch wieder kaputt ging.
Wenn ich dann idealerweise mein Versuchsmuster schon möglichst 
Serienmuster ähnlich haben möchte, damit es die Realität gut abbildet, 
laufe ich damit schon in ein Dilemma.

> Ja, ich
> kenne die Leiterplatte 2000 und ich weiß auch, daß ihr praktischer
> Nutzen gegen Null geht.

Es ist halt ein Versuchsmodell. Und das ganze eben um Grenzen und 
Möglichkeiten von Technologien auszutesten.
Trozdem finde ich es nützlich, die Physik und die Theorien dazu im 
Hinterkopf zu haben. Dann stehe ich nicht ganz im Dunkeln, wenn ich mal 
vor so eine Grenze laufe.
Ist schon öfter vorgekommen, das vor die Grenze laufen und das im 
Dunkeln stehen. ;O)

Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic
http://www.dl0dg.de

von Juppo N. (juppo)


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Fragen nochmal an die Protel99se Layouter

Ich kann beim Layer Stack Manager /Add Plane eine inneren Plane Layer 
erstellen.
Dieser soll dann zb. mit GND verbunden sein.
 und dann ??

man müsste doch auch noch den Bereich definieren wo der Plan sein soll.

Wie mache ich das ??

von Uwe N. (ex-aetzer)


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Bernd Wiebus schrieb:
>> GND und VCC müssen nicht eng zusammen sein, diese
>> Platinenkondensatorgeschichte hat allenfalls akademischen Wert.
>
> Oh, sag das nicht. Ich habe ihn schon erfolgreich angewendet. ...

Der Vorteil der engzusammenliegenden Flächen liegt weniger im
Platten-C (aber nice to have ...), sondern darin, das diese Flächen eine 
sehr geringe Impedanz haben - umso näher, desto besser.
Das ist ein Vorteil für schnelle Schaltungen, weil der Strom halt 
schneller nachfliessen kann (Schaltimpulse).

Ob dies hier relevant ist - man weiß es nicht ;)

Übrigens, das gepostete Layout ist kaum lesbar.


Gruss Uwe

von Reinhard Kern (Gast)


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Juppo Nini schrieb:
> man müsste doch auch noch den Bereich definieren wo der Plan sein soll.

Nein, in dem Fall ist das die ganze Leiterplatte. Ich verwende das daher 
so gut wie nie, weil ich bei einem selbst definierten Polygon alles im 
Griff habe, wo es ist und wo es nicht ist, Abstände zum Rand usw. usw. 
und bei einem ordentlichen System wird es auch genauso abgebildet wie es 
nachher in Cu aussieht - klar, dass man dann die CU-Fläche zum Arbeiten 
oft unsichtbar oder transparent schalten muss.

Ein Polygon ist also WYSIWYG, eine Layer als Plane ist es meistens 
nicht. Beispielsweise sind auch unvollständige Thermofallen sichtbar, 
und man kann notfalls eingreifen, wenn die Anbindung nicht ausreicht. 
Bei meinem System (CadStar) kann ich notfalls sogar die Fläche in allen 
Bestandteilen beliebig nachbearbeiten, bloss ist das in Hinsicht auf 
Änderungen keine gute Idee.

Bei manchen Systemen kann man Layer durch eingezeichnete Leiterbahnen, 
die dann in Wirklichkeit Isolationen sind, in Abschnitte trennen, aber 
solche Krücken lehne ich grundsätzlich ab.

Gruss Reinhard

von juppo (Gast)


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Jo besten Dank

Mit den Polygon hab ich sonst auch Masse Flächen auf Top oder Botton 
Layer gemacht.
Bei Protell sehr schnell umgesetzt.

Werd ich mal testen.

Was kostet dein Cad System-
XP läuft aus ,unter Win7 läuft Protel nicht.

Gruß

von Reinhard Kern (Gast)


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juppo schrieb:
> Was kostet dein Cad System-

Weiss ich nicht genau, ich habe mal 145000 DM bezahlt und seither 
upgedatet, aber es gibt wohl Einstiegsversionen unter 5000 Euro. Du 
kannst aber auch mal nach CadStar Express googeln, das ist kostenlos 
aber beschränkt - vielleicht reicht das für deine Layouts. Eigentlich 
ist CadStar schon für Profis die damit ihr Geld verdienen, dafür ist es 
nicht zu teuer, im Gegenteil. Die durchschnittlichen Kosten für einen 
Industrie-Arbeitsplatz liegen um mindestens eine Grössenordnung höher.

Gruss Reinhard

von Christian B. (luckyfu)


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oder du schaust dich beim Nachfolger von Protel um... Hätte den Vorteil, 
daß du die alten Projekte relativ problemlos weiterverwenden kannst.

Das funktioniert auch definitiv unter Windows 7, das ist nämlich meine 
Arbeitsumgebung

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