Forum: Platinen Masseflächen auf ordentliche Verbindung testen - wie?


von Micha (Gast)


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ich hab gerade eine Leiterplatte designed, mehr oder weniger auf Niveau 
"blutiger Anfänger". Um das Routing möglichst einfach zu halten, hab ich 
GND Pins dann auch nur lokal zur Massefläche verbunden, also keine 
eigenen Leiterbahnen für GND gefädelt - was ja sicher auch erst mal Sinn 
macht?

Beim Testen der Schaltung, mit den Tools die das Layoutprogramm 
mitbringt, musste ich zunächst feststellen, dass meine Massefläche in 
mehrere Regionen geclustert war, die keine leitende Verbindung hatten - 
durch Leiterbahnen voneinander getrennt. Was sich rein formal durch paar 
Brücken beheben liess - jetzt werden alle Massekontakte als elektrisch 
verbunden angezeigt.

Wobei dieser Test nur eine binäre Information liefert: verbunden/nicht 
verbunden. Ob es irgendwo einen Teilbereich der Massefläche gibt, der 
nur ganz lausig durch einen winzigen Spalt mit dem Rest der Masse 
verbunden ist, sagt mir das Programm nicht, scharfes draufgucken auf das 
Layout auch eher hoffnungslos...

Wie handhabt Ihr sowas, oder sehe ich da ein Problem wo keines ist?

von Falk B. (falk)


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@ Micha (Gast)

>GND Pins dann auch nur lokal zur Massefläche verbunden, also keine
>eigenen Leiterbahnen für GND gefädelt - was ja sicher auch erst mal Sinn
>macht?

Nein.

http://www.mikrocontroller.net/articles/Richtiges_Designen_von_Platinenlayouts#Vorgehen_bei_der_Layouterstellung

>verbunden ist, sagt mir das Programm nicht, scharfes draufgucken auf das
>Layout auch eher hoffnungslos...

Ja.

>Wie handhabt Ihr sowas,

Masse vorher manuell routen, dann Masseflächen füllen.

von Lothar S. (loeti)


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> Wie handhabt Ihr sowas...?

Wenn möglich mit GroundPlate.

Grüße Löti

von Micha (Gast)


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Den Artikel hatte ich noch nicht entdeckt, danke für den Hinweis!

Im konkreten Fall ist es wohl zu spät (LP Prototyp bereits in Fertigung) 
-
hab mir jetzt als Workaround das Layout mal vergrößert ausgedruckt, und 
zeichne mit Bleistift mögliche Verbindungspfade zwischen den 
Masseanschlüssen der einzelnen Chips ein - da bekomme ich zumindest eine 
Idee wie breit oder schmal die möglichen Verbindungspfade sind, ob und 
wo ich ggf. noch eine Drahtverbindung hinzufügen sollte.
Ja, ich bin ursprünglich rel. naiv an das Thema "automatisch generierte 
Massefläche" herangegangen - war zunächst davon ausgegangen dass das 
dann automatische eine leitend verbundene Fläche darstellt, was wie sich 
herausstellt keineswegs der Fall sein muss.

von Falk B. (falk)


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@ Micha (Gast)

>Im konkreten Fall ist es wohl zu spät (LP Prototyp bereits in Fertigung)

Lehrgeld.

>Ja, ich bin ursprünglich rel. naiv an das Thema "automatisch generierte
>Massefläche" herangegangen -

Da bist du nicht der 1.

> war zunächst davon ausgegangen dass das
>dann automatische eine leitend verbundene Fläche darstellt, was wie sich
>herausstellt keineswegs der Fall sein muss.

Doch, wenn man es im Programm (Eagle?) einstellt. Dort kann man wählen, 
ob alle Flächen verbunden sein sollen oder nicht. Wenn Flächen nicht 
automatisch mit dem Signal verbunden werden können, werden sie entfernt. 
Das ist der Normalfall, denn Kupferflächen ohne Verbindung zu einem 
Potential sind meistens unerwünscht.
Aber das allein garantiert noch keinen Mindestquerschnitt der 
Masseverbindung und schon gar nicht eine HF-taugliche Masseverbindung.

von Moritz A. (moritz_a)


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Falk Brunner schrieb:
> Doch, wenn man es im Programm (Eagle?) einstellt. Dort kann man wählen,
> ob alle Flächen verbunden sein sollen oder nicht. Wenn Flächen nicht
> automatisch mit dem Signal verbunden werden können, werden sie entfernt.
> Das ist der Normalfall, denn Kupferflächen ohne Verbindung zu einem
> Potential sind meistens unerwünscht.

Das bringt aber dann nichts, wenn (und so verstehe ich den TO) du 
mehrere Inseln hast, die jeweils ein Pin/Pad mit Masseniveau haben.

Dann werden die Flächen durchaus aufgefüllt, nur versteckt sich 
dazwischen dann ein Airwire, welches leicht übersehen wird.

von Falk B. (falk)


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@ Moritz A. (moritz_a)

>Das bringt aber dann nichts, wenn (und so verstehe ich den TO) du
>mehrere Inseln hast, die jeweils ein Pin/Pad mit Masseniveau haben.

Damit sind die Flächen elektrisch angebunden. Wie gut, ist eine andere 
Frage.

>Dann werden die Flächen durchaus aufgefüllt, nur versteckt sich
>dazwischen dann ein Airwire, welches leicht übersehen wird.

Naja, wer es nicht schafft, von seinem CAD-Programm die verbleibende 
Anzahl von Airwires zu erfahren und diese auf Null zu bringen, der muss 
so oder so noch mal nachsitzen.

von Cyblord -. (cyblord)


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Moritz A. schrieb:

> Dann werden die Flächen durchaus aufgefüllt, nur versteckt sich
> dazwischen dann ein Airwire, welches leicht übersehen wird.

Naja es wird so lange übersehen, bis einem der DRC deshalb ins Gesicht 
springt.  Ebenso wenn die Verbindung über Masseflächen mal zu dünn 
werden sollte. Ordentliche Netzklassen und Rules natürlich 
vorrausgesetzt. Somit kann ich keines dieser "Probleme" irgendwie 
nachvollziehen.

gruß cyblord

von Moritz A. (moritz_a)


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cyblord ---- schrieb:
> Somit kann ich keines dieser "Probleme" irgendwie
> nachvollziehen.

Es sind "Probleme", die dann auftreten, wenn man von falschen Annahmen 
ausgeht. Und genau das scheint mir hier der Fall zu sein, insbesondere 
verstehe ich das

Micha schrieb:
> Ja, ich bin ursprünglich rel. naiv an das Thema "automatisch generierte
> Massefläche" herangegangen - war zunächst davon ausgegangen dass das
> dann automatische eine leitend verbundene Fläche darstellt, was wie sich
> herausstellt keineswegs der Fall sein muss.

genau so, dass es hier eben unverbundene Masseinseln gibt, die so eben 
auch mit deaktivierten Orphans entstehen.

Insofern, ja: Wer weiß was sein Werkzeug wie macht gerät nicht in diese 
Falle, aber hier geht es doch genau darum, dem TO zu erzählen was da 
schief gelaufen ist und wie.

von Reinhard Kern (Gast)


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cyblord ---- schrieb:
> Naja es wird so lange übersehen, bis einem der DRC deshalb ins Gesicht
> springt.  Ebenso wenn die Verbindung über Masseflächen mal zu dünn
> werden sollte.

Das "Ebenso" trifft nicht zu. Kein CAD-System, das ich kenne, bemängelt 
"zu dünne" Masseverbindungen, sondern nur ob eine existiert oder nicht. 
Verbindungen, die die massgebenden Parameter unterschreiten, werden beim 
Füllen garnicht erst erzeugt.

Ein DRC-Fehler kann höchstens auftreten, wenn man die Fläche rendert und 
nachträglich die Rules ändert, aber das ist so oder so eine ganz 
schlechte Idee.

Ob ein Massefläche gut genug ist, was immer das im konkreten Fall 
heisst, muss man schon selber prüfen. Soo schwierig ist das ja nicht. 
Das über Rules erzwingen zu wollen funktioniert nicht: die Mindestbreite 
muss so klein sein, dass die Fläche zwischen PADs durchfliessen kann, 
sonst zerfällt die Fläche in unzählige Teile. Dann ist aber keine 
HF-geeignete Verbindung zwischen Teilen der Fläche garantiert.

Ganz abgesehen davon ist meine Erfahrung, dass man die Massefläche schon 
beim Routen mit einplanen muss, wenn man optimale Ergebnisse haben will. 
Manche empfehlen hier, GND vorher selbst zu routen, das muss nicht sein, 
aber man muss für die Masseverbindungen den nötigen Platz lassen 
(sozusagen im Kopf routen). Das ist nicht so ganz einfach, aber die 
Anfängerversion, einfach mal alles zu routen und dann auf copper pour 
oder wie immer das heisst zu klicken führt sehr selten zu einem 
brauchbaren Ergebnis.

Gruss Reinhard

von Cyblord -. (cyblord)


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Reinhard Kern schrieb:
> cyblord ---- schrieb:
>> Naja es wird so lange übersehen, bis einem der DRC deshalb ins Gesicht
>> springt.  Ebenso wenn die Verbindung über Masseflächen mal zu dünn
>> werden sollte.
>
> Das "Ebenso" trifft nicht zu. Kein CAD-System, das ich kenne, bemängelt
> "zu dünne" Masseverbindungen, sondern nur ob eine existiert oder nicht.
> Verbindungen, die die massgebenden Parameter unterschreiten, werden beim
> Füllen garnicht erst erzeugt.

Ich bin ziemlich sicher bei Eagle ist es so. Eagle legt erstmal alle 
Polygone und es kann dann natürlich vorkommen, dass zwar eine Verbindung 
besteht, aber dünner als in den Rules. Und dann gibts Mecker.

Anders als z.B. beim AD, lässt Eagle ja auch jede Art von Routing zu, 
auch zu dünne Verbindungen. Die kannst du ja im AD erst gar nicht 
routen, bei Eagle gibts solche Einschränkungen nicht, da schlägt dann 
erst später der DRC an.

: Bearbeitet durch User
von Christian B. (luckyfu)


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Beim AD kann ich die Flächen auch mit einer midnestbreiten Strichstärke 
füllen. Wenn die nicht mehr durchkommt gibt's ne Grüne Fläche beim DRC 
(Fehler).

Im Eagle geht das aber nicht. Da muss man das eben selbst überblicken.
Daß einzige, wo man so vorgehen kann (Erstmal routen und sich später 
eine GND Plane einbauen) ist bei Mehrlagigen Platinen mit reservierter 
Lage für diese Fläche. Dort, und nur dort, kann man auf das vorherige 
Einzelverbinden meiner Meinung nach verzichten.

von Falk B. (falk)


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@Christian B. (luckyfu)

>Im Eagle geht das aber nicht. Da muss man das eben selbst überblicken.

Jain. Die Verbindung des Polygons wird mit der für das Polygon 
definierten Strichstärke gezeichnet. Klar, man sollte die nicht auf 1mil 
setzen, nur um möglichst das Polygon hoch aufzulösen.

von Micha (Gast)


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ich hab mich dann heute wie gesagt vor ein Blatt Papier gesetzt, auf das 
ich die Leitungsführung der Unterseite der (zweilagigen) Platine auf A4 
vergrößert ausgedruckt hatte. Alle Masse-bedürftigen Punkte mit Marker 
gekennzeichnet, und dann mit Bleistift "Mistfahren" entlang der freien 
Pfade gemacht. Da wurde sehr schnell klar wo die Nadelöhre sind, zum 
Glück hatte ich vorm Bestellen des Prototyps genau die richtigen 3 
Stellen erwischt an denen ich prophylaktisch Massebrücken hinzugefügt 
hab.

Auch wenn viele hier das empfehlen bin ich nicht sicher ob ich der Idee 
folgen mag, Masseverbindungen von Anfang an komplett mit durchzurouten. 
Dadurch schafft man zunächst eine zusätzliche Einschränkung für den Rest 
des Layouts. Ich denke inzwischen wenn man sich der Problematik bewusst 
ist (was bei mir in dem Fall nicht von Anfang an gegeben war) ist es 
effizienter den Aspekt der ordentlichen Masseverbindungen zum Schluss 
des Designs gezielt zu bearbeiten.

Ich schreib hier ausdrücklich nur über Zweilagendesign, der Komfort 
einer durchgängigen Massefläche beim mehrlagigen Design kommt glaube ich 
für den Hobbydesigner kaum in Frage, weil mehrlagig bei Einzelexemplaren 
einfach zu teuer ist.

von Falk B. (falk)


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@ Micha (Gast)

>Auch wenn viele hier das empfehlen bin ich nicht sicher ob ich der Idee
>folgen mag, Masseverbindungen von Anfang an komplett mit durchzurouten.

Gerade DU als Anfänger kannst das ja sicherlich sehr gut beurteilen . . 
.

>Dadurch schafft man zunächst eine zusätzliche Einschränkung für den Rest
>des Layouts.

That's Life. Die Versorgungsspannung hat nun mal eine sehr hohe 
Priorität.

> Ich denke inzwischen wenn man sich der Problematik bewusst
>ist (was bei mir in dem Fall nicht von Anfang an gegeben war) ist es
>effizienter den Aspekt der ordentlichen Masseverbindungen zum Schluss
>des Designs gezielt zu bearbeiten.

Du "denkst"? Nein, du wünschst. Denn du hast keinerlei nennenswerte 
Praxiserfahrung. Und ignorierst die Meinung vom Rest der Welt. Naja.

von Micha (Gast)


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Tu ich nicht, ich hab hier schon viel dazugelernt. Falls es Dir nicht 
aufgefallen ist, Deine Anworten auf meine Fragen bzw. Probleme sind 
schon einige Male sehr von oben herab und haben einen beleidigenden 
Unterton. Ich hätte nix dagegen wenn Du in Zukunft nicht mehr auf meine 
Fragen eingehst.

von mse2 (Gast)


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Micha schrieb:
> .... Falls es Dir
> nicht
> aufgefallen ist, Deine Anworten auf meine Fragen bzw. Probleme sind
> schon einige Male sehr von oben herab und haben einen beleidigenden
> Unterton. Ich hätte nix dagegen wenn Du in Zukunft nicht mehr auf meine
> Fragen eingehst.
Dazu sage ich 'mal lieber nichts.

Micha schrieb:
> Auch wenn viele hier das empfehlen bin ich nicht sicher ob ich der Idee
> folgen mag, Masseverbindungen von Anfang an komplett mit durchzurouten.
> Dadurch schafft man zunächst eine zusätzliche Einschränkung für den Rest
> des Layouts. Ich denke inzwischen wenn man sich der Problematik bewusst
> ist (was bei mir in dem Fall nicht von Anfang an gegeben war) ist es
> effizienter den Aspekt der ordentlichen Masseverbindungen zum Schluss
> des Designs gezielt zu bearbeiten.
Das entspricht leider teilweise der menschlichen Natur (kenn ich auch 
von mir selber): Aus den Erfahrungen anderer zu lernen ist schwerer als 
aus eigenen. Dann mach die Erfahrung halt selbst!

von Falk B. (falk)


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Der Mensch hat dreierlei Wege klug zu handeln.

Erstens durch nachdenken, das ist der edelste,
Zweitens durch nachahmen, das ist der leichteste,
und drittens durch Erfahrung, das ist der bitterste.

Konfuzius

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