Hallo, will ein 4-fach Multilayer Board layouten. Einer der beiden Innenlayer wird als Massefläche ausgelegt, den zweiten Innenlayer möchte ich für die Stromversorgung benutzen. Es fliessen nur geringe Ströme auf der Baugruppe (max. 100mA). Ich werde in beiden Innenlayern keine Leiterbahnen zur Signalführung brauchen. Kann ich dann die +3,3V Stromversorgung im Innenlayer auch als Fläche auslegen oder sollte ich Leiterbahnen ziehen? Hab mal gehört dass eine durchgehende Massefläche in einem Innenlayer und eine durchgehende + Fläche im anderen Innenlayer wie ein grosser Kondensator wirken und das nicht so gut sein soll. Welche Erfahrungen aus der Praxis gibts dazu?
H. B. schrieb: > Es fliessen nur geringe Ströme auf der Baugruppe (max. 100mA). > Ich werde in beiden Innenlayern keine Leiterbahnen zur Signalführung > brauchen. Warum machst du dann überhaupt ein 4-lagiges Design? > Hab mal gehört dass eine durchgehende Massefläche in einem Innenlayer > und eine durchgehende + Fläche im anderen Innenlayer wie ein grosser > Kondensator wirken und das nicht so gut sein soll. Falsch gehört. Prinzipiell ist so ein Kondensator sehr gut. Leider aber fast nicht vorhanden, weil gerade die Innenlagen sehr weit auseinander sind. Du solltest auf jeden Fall Entkopplungskondensatoren dicht an den ICs vorsehen...
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@ H. B. (communicator9) >Einer der beiden Innenlayer wird als Massefläche ausgelegt, >den zweiten Innenlayer möchte ich für die Stromversorgung benutzen. Das ist der Normalfall. >Es fliessen nur geringe Ströme auf der Baugruppe (max. 100mA). >Ich werde in beiden Innenlayern keine Leiterbahnen zur Signalführung >brauchen. Um so einfacher. >Kann ich dann die +3,3V Stromversorgung im Innenlayer auch als Fläche >auslegen oder sollte ich Leiterbahnen ziehen? Warum denn nicht? Mein Gott, muss man jede noch so einfache Sache immer nachfragen? >Hab mal gehört dass eine durchgehende Massefläche in einem Innenlayer >und eine durchgehende + Fläche im anderen Innenlayer wie ein grosser >Kondensator wirken und das nicht so gut sein soll. Genau anders herum. Der große Kondensator IST gut. >Welche Erfahrungen aus der Praxis gibts dazu? Du denkst zuviel. Mach eine Massefläche und eine VCC Fläche und fertig.
>Hab mal gehört dass eine durchgehende Massefläche in einem Innenlayer >und eine durchgehende + Fläche im anderen Innenlayer wie ein grosser >Kondensator wirken Ja. richtig. >und das nicht so gut sein soll. Weil?
Falk Brunner schrieb: >>Kann ich dann die +3,3V Stromversorgung im Innenlayer auch als Fläche >>auslegen oder sollte ich Leiterbahnen ziehen? > > Warum denn nicht? Mein Gott, muss man jede noch so einfache Sache immer > nachfragen? > >>Hab mal gehört dass eine durchgehende Massefläche in einem Innenlayer >>und eine durchgehende + Fläche im anderen Innenlayer wie ein grosser >>Kondensator wirken und das nicht so gut sein soll. > > Genau anders herum. Der große Kondensator IST gut. > >>Welche Erfahrungen aus der Praxis gibts dazu? > > Du denkst zuviel. Mach eine Massefläche und eine VCC Fläche und fertig. Matthias Lipinsky schrieb: >>Hab mal gehört dass eine durchgehende Massefläche in einem Innenlayer >>und eine durchgehende + Fläche im anderen Innenlayer wie ein grosser >>Kondensator wirken > > Ja. richtig. > > >>und das nicht so gut sein soll. > > Weil? Weil je nach Anwendung und verwendeten Signalfrequenzen er so massive Probleme mit der EMV bekommen kann. Wenn beide Flächen vollflächig ausgelegt sind, koppelt er im Zweifelsfall hochfrequentes Rauschen in die analogen Komponenten und/oder die Spannungsversorgung ein. Man kann also durchaus darüber nachdenken, ob sich die Platine nicht hinsichtlich EMV verbessern lässt, statt einfach zwei riesige Flächen zu nehmen. Es gibt Techniken, dieses Einkoppeln in andere Systeme zu unterdrücken, und dazu zählt auch, dass man im VCC/VDD-Layer Leiterbahnen zieht, die sternförmig von der Spannungsversorgung abgehen. Unter den jeweiligen Bauteilen werden dann jeweils wieder VCC/VDD-Inseln gebildet. In diesem Zusammenhang kann ich nur http://application-notes.digchip.com/070/70-41115.pdf empfehlen. Gruß Florian
Danke für die Antworten Ja das mit der EMV mein ich im Zusammenhang mit den Problemen wenn VCC und GND als grosse Flächen ausgeführt sind. Auf der Platine gibts schon Bausteine deren Signale mit hohen Frequenzen arbeiten (32 Bit Controller, Grafikcontroller, LVDS Wandler ,serielle Flash Speicher, usw.)
@ H. B. (communicator9) >Ja das mit der EMV mein ich im Zusammenhang mit den Problemen wenn VCC >und GND als grosse Flächen ausgeführt sind. Das gilt bestenfalls für 1% aller Platinen, die sehr empfindliche Analogschaltung drauf haben. >Auf der Platine gibts schon Bausteine deren Signale mit hohen Frequenzen >arbeiten (32 Bit Controller, Grafikcontroller, LVDS Wandler ,serielle >Flash Speicher, usw.) Der übliche Digitalkram, dort ist das um Größenordnungen unkritischer und eine durchgängige Masse + VCC Ebene Standard.
Florian W. schrieb: > Weil je nach Anwendung und verwendeten Signalfrequenzen er so massive > Probleme mit der EMV bekommen kann. Wenn beide Flächen vollflächig > ausgelegt sind, koppelt er im Zweifelsfall hochfrequentes Rauschen in > die analogen Komponenten und/oder die Spannungsversorgung ein. Ja, bei ganz empfindlichen OP-Schaltungen muss man die Ausgangskapazität minimieren, und dann darf man keine Fläche unter dem Ausgang haben. Aber: Wenn das relevant ist, wird der TO mit seinem Wissen sowieso Probleme bekommen. Ansonsten würde ich nur beachten, dass man unter der switching node eines Schaltnetzteils keine Flächen macht. Ansonsten durchgängige Flächen. Auch Analog/Digitalground würde ich nicht trennen, auch wenn das mancherorts noch gängige Praxis ist. Besser für räumliche Trennung sorgen.
Es ist in den meisten Fällen eine ausgesprochen gute Idee, für die Versorgungsspannungen vollständige Innenlagen zu verwenden. Meine Erfahrung ist jedoch, dass man Schaltregler möglichst auf eigene Inseln legen sollte. Unterhalb von Speicherdrosseln sollte wiederum keine durchgängige Kupferfläche sein, d.h. weder Masse noch ein anderes Potential, da dies zu erheblichen Wirbelströmen und der Reduktion des Wandler-Wirkungsgrades führen kann. Eine Schaltreglerinsel koppelt man vorzugsweise über möglich dicht beieinanderliegende schmale Stege an, d.h. alle drei Potentiale (Eingang, Ausgang, Masse). Im Bereich dieser Stege kann man dann noch Filterelemente anbringen, z.B. Ferrite und kleine Abblockkondensatoren. Ich hatte vor langer Zeit einmal einen Schaltregler (Intersil ISL8540), bei dem ich im ersten Versuch massive Probleme mit Störspitzen hatte, die gleich in die Versorgungslage einkoppelten. Das Auftrennen (durch gezieltes Aufbohrung von Durchkontaktierungen) der Ausgangsspannung und anschließendes Neuanschließen an die Versorgungslage konnte ich eine beträchtliche Senkung des Störpegels erzielen. Letztendlich stellte sich dann aber heraus, dass die Störungen in Form sehr kurzer (~2ns) Nadelimpulse durch den Ladevorgang des Bootstrap-Kondensators verursacht wurden und durch einen kleinen Serienwiderstand beseitigt werden konnten.
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