Forum: Platinen Platien Layout Bewerten


von Phillip j. F. (fry123)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Hallo,
ich habe ein Layout für eine Platine entworfen. Da ich sowas zum 
erstenmal gemacht habe würde ich gerne eure Meinung dazu hören. Ich habe 
vor die Platine irgendwo fertigen zu lassen. Mir selber fehlen dafür die 
Mittel und der Platz. Bevor ich da irgendwie  unötig doppelt und 
dreifach Lehrgeld zahle hoffe ich das mir jemand helfen kann. Wobei ich 
davon ausgehe das mir das sicher passieren wird. Learning by doing...

Ich habe die kleinsten Leiterbahnen 12 Mil gemacht und die größten 60 
Mil. Dabei habe ich immer geschaut das ich möglichst Breite mache.
Die Pad größe ist Minimal 16 Mil und maximal 20 Mil. Größe kann ich sie 
nicht machen dann habe ich ein Problem mit den Kondensatoren das die 
Pads zu eng werden.

Ich habe dazu noch ein paar Fragen:

- Kannn man die Bahnen so durch die Pads von den ICs führen?
- Muss ich die Bahnen noch weiter vom Rand weg legen?
- Gibt es grundsätzliche Dinge die ich vieleicht nicht bedachte habe?

Ich denke auf jedenfall schonmal jedem der mir hilf und sich durch meine 
Rechtschreibung quält!

von someone (Gast)


Lesenswert?

Ist das ein geheimes Projekt? Sollte es nicht geheim sein, so hilft ein 
Schaltplan enorm dabei, deine Platine zu verstehen.
Einiges fällt aber auch so auf:
0) Wenn du dir die Platine fertigen lassen willst, nutze beide Seiten!
1) Du hast auf deiner Platine eine RTC (IC3). RTCs sind ziemlich 
empfindlich, insbesondere muss der Quarz meist mit genau den richtigen 
Kondensatoren ausgestattet werden. Bei dir sehe ich keine.
2) Machen wir bei den Quarzen weiter: Falls du es vermeiden kannst, 
unter dem Quarz für deinen Prozessor Leitungen zu führen, wäre das gut. 
Die sind immer recht empfindlich gegen Störungen von Signalen, wenn es 
also geht, dann solltest du den Quarz weiträumig auf beiden Seiten 
umfahren.
3) Bei IC5 gehen an den Pins 9, 10, 11, 12 die Leitungen extrem eng 
vorbei. Warum erlaubt dir deine CAD-Software sowas überhaupt? Bitte 
überprüfe da nochmal, ob die notwendigen Abstände eingehalten wurden. 
Vielleicht musst du diese Prüfung auch von Hand durchführen.
4) Zum Aussehen der Platine sage ich mal nichts, aber allgemein sind 
rechtwinklig verlegte Leiterbahnen nicht mehr zeitgemäß. Von Winkeln, 
die keine Vielfachen von 45° sind, würde ich aber definitiv abraten. Da 
sieht man einfach gleich, dass jemand ohne Erfahrung gearbeitet hat. 
(Das ist nicht schlimm, jeder fängt mal an, aber gerade solche Details 
fallen SEHR schnell auf)

von Phillip j. F. (fry123)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Danke schonmal für deine Meinung!

Nein geheim ist das Projekt nicht. Ich habe den Schaltplan auch mal 
angehangen. Sollte es ein nächstes mal geben werde ich ihn direkt mit 
anhängen.

0)
Okay, ich dachte vieleicht das es günstiger ist wenn man nur eine Seite 
benutzt.

> 1) Du hast auf deiner Platine eine RTC (IC3). RTCs sind ziemlich
> empfindlich, insbesondere muss der Quarz meist mit genau den richtigen
> Kondensatoren ausgestattet werden. Bei dir sehe ich keine.

Ich habe dort eine DS1307 geplant. Ich hatte das aus dem Datenblatt 
jetzt so abgelesen das ich einen 32,768Khz Quarz brauche mit einer 
Kapazität von 12,5pF und keinen weiteren Kondensator. Liege ich damit 
falsch? Ich lasse mich da gerne eines besseren belehren!


> 2) Machen wir bei den Quarzen weiter: Falls du es vermeiden kannst,
> unter dem Quarz für deinen Prozessor Leitungen zu führen, wäre das gut.
> Die sind immer recht empfindlich gegen Störungen von Signalen, wenn es
> also geht, dann solltest du den Quarz weiträumig auf beiden Seiten
> umfahren.

Werde ich ändern. Danke für den Hinweis.

> 3) Bei IC5 gehen an den Pins 9, 10, 11, 12 die Leitungen extrem eng
> vorbei.

Ich habe das mal direkt geprüft Eagle gibt mir dazu aber keine Meldung. 
Ich habe es trozdem weiter weg geschoben

4)
Wie gesagt ist mein erstes Projekt das ich nicht auf einer Lochraster 
Platiene umsetzten will. Von daher darf es nach Anfänger aussehen.

von Michael_ (Gast)


Lesenswert?

Auch beim großen IC geht die Leitung vom P23 zu eng an P21/22 vorbei.

von Leiterbahn (Gast)


Lesenswert?

someone schrieb:
> aber allgemein sind
> rechtwinklig verlegte Leiterbahnen nicht mehr zeitgemäß.

Wie sollen denn die Leitungen "zeitgemäss" sein ? rundlich um die Ecke ?

von Thomas D. (thomasderbastler)


Lesenswert?

Für einen prof. Fertiger ist es Pups egal ob die Leiterbahnen 90 Grad 
oder 45 Grad verlegt sind..

von Carsten S. (dg3ycs)


Lesenswert?

Hi,

Leiterbahn schrieb:
> someone schrieb:
>> aber allgemein sind
>> rechtwinklig verlegte Leiterbahnen nicht mehr zeitgemäß.
>
> Wie sollen denn die Leitungen "zeitgemäss" sein ? rundlich um die Ecke ?

Es war (ist noch oft) so das die allgemeine Lehrmeinung besagte das die 
"runde" Leiterbahn elektrisch tatsächlich die Optimale sei.

Wobei Runde Leiterbahnen einen erheblich höheren Rechenaufwand erfordern 
und die Rechner damit deutlich mehr belasten(== Ausbremssen!) als 
winklige Leiterbahnen. Daher ist man dazu übergeganen 45° Winkel als 
Optimalen Kompromiss anzusehen.

ALLERDINGS:
1. Inzwischen trifft man immer häufiger auf die Ansicht das der Effekt 
der den Leiterbahnwinkeln zugeschrieben wird doch nicht so groß ist und 
deshalb -so lange der Mindestquerschnitt gewahrt bleibt- bei vielen 
Anwendungen bis in den GHZ Bereich oft vernachlässigt werden kann.
Ist aber immer noch ein Streitthema und das letzte Wort wohl auch noch 
nicht gesprochen. Ich sehe in der letzten Zeit aber selbst in AN zu sehr 
hochfrequenten Anwendungen immer häufiger auch wieder 90° Winkel

2. Das mit der mehr Rechenleistung für "runde" Leiterbahnen ist nach wie 
vor richtig, allerdings spielt das auf heuten Maschinen keine wirkliche 
Rolle mehr. Vom System her KÖNNTE man daher auch das nach "alter 
Lehrmeinung" optimale System der "runden" Richtungsänderung übernehmen.

Fazit:
Derzeit ist das Hautpargument für 45° Winkel also nur ein rein 
optisches...
Man hat es lange Zeit so gemacht, sich daran gewöhnt und empfindet es 
als schön. Zudem -so lange die alte Lehrmeinung noch nicht endgültig 
widerlegt ist- ist man auch aus elektrischer Sicht garantiert auf dem 
richtigen Pfad.
Sollte die Lehrmeinung aber tatsächlich widerlegt werden hat man aber 
auch nichts verloren.

90° Eckige oder runde Leiterbahnen fallen dagegen aus dem Raster und 
damit auf. Da setzt man sich schnell der Unterstellung aus das man 
Anfänger ist.

DAHER:
Ich würde, so lange keine anderen gewichtigen Dinge die man noch beim 
Layout beachten muss dagegen sprechen, bei Winkeln im Moment ganz klar 
auf die 45° setzen.
Sind aber an einem Punkt die 90° deutlich vorteilhafter würde ich bei 
nicht all zu hohen Frequenzen auch die 90° ohne Skrupel verwenden.

Winkel die kein Vielfaches von 45° darstellen verwendet man aber nur 
wenn es wirklich nicht anders geht ohne riesige Nachteile in kauf zu 
nehmen.
Wann immer möglich sollte man dies also nicht tun.

Die Schaltungen wo man tatsächlich über eine runde Leiterbahnführung 
nachdenken sollte sind von Niveau so hoch, das jemand der hier nach 
allgemeinen Tipps suchen muss gar nicht dafür in Frage kommt.
Daher lasse ich die mal aussen vor ;-)

Thomas der Bastler schrieb:
> Für einen prof. Fertiger ist es Pups egal ob die Leiterbahnen 90
> Grad oder 45 Grad verlegt sind..

Die Vor- bzw. Nachteile in der Fertigung sind schon seit mindestens 
20Jahren keine Argumente mehr bei der Frage nach den Winkeln im 
Layout...

Gruß
Carsten

: Bearbeitet durch User
von someone (Gast)


Lesenswert?

Vielen Dank für den Schaltplan!

Hier noch einige weitere Anregungen:
1) Deine Optokoppler sind nicht angeschlossen? Muss das so sein?
2) RTCs sind kompliziert, also lasse dich nicht entmutigen. Hier ein 
paar Links zu Layout von RTCs:
http://www.maximintegrated.com/app-notes/index.mvp/id/58
Deinen Quarz scheinst du aber direkt anschließen zu können, wenn er 
12.5pF hat.
3) Ich wählte bewusst den Ausdruck "zeitgemäß" für die 90°-Diskussion, 
weil es bei dieser Schaltung keine Argumente dafür oder dagegen gibt. 
Lediglich optisch erinnert es dann doch sehr an Baugruppen aus den 
frühen 80ern, die immer gern rechtwinklige Leiterbahnen benutzten.
4) Beim Anfertigen lassen von Platinen bezahlst du hauptsächlich die 
Fläche. Einseitige Platinen sind in sehr großem Maßstab etwas 
kostengünstiger, aber für deine Anwendungen wirst du absolut keinen 
Preisvorteil durch eine einseitige Platine erzielen können. Da du aber 
nach Fläche bezahlst, kann es sich durchaus lohnen, die Fläche zu 
reduzieren, indem du beispielsweise:
- Die Leiterbahnen doppelseitig anlegst
- Die Leiterbahnbreite und deren Abstände verkleinerst (in Maßen!)
- Kleinere Komponenten verwendest
(Je nach Geschmack auch SMD-Komponenten! Gerade Widerstände und 
Kondensatoren bieten sich da an. Die 1206-Bauform ist riesig, das 
schafft man mit wenig Übung. Als Löt-Anfänger ist das nicht unbedingt 
empfehlenswert, aber wenn du bereits löten kannst, dann solltest du dir 
das wirklich überlegen. 1206 ist ziemlich riesig, 0805 ist angenehm. ICs 
im SOIC-Package (1.27mm Pinabstand) kann man ebenfalls bequem verlöten.)
5) Oftmals will man für seine Platinen irgendwo Befestigungslöcher oder 
unbestückte Bereiche für Gummifüße vorsehen. Das ist bei dir aktuell 
noch nicht der Fall.

von Falk B. (falk)


Lesenswert?

@ Carsten Sch. (dg3ycs)

>winklige Leiterbahnen. Daher ist man dazu übergeganen 45° Winkel als
>Optimalen Kompromiss anzusehen.

So ist es.


>Ist aber immer noch ein Streitthema und das letzte Wort wohl auch noch
>nicht gesprochen.

Für mich schon.

http://www.mikrocontroller.net/articles/Wellenwiderstand#90.C2.B0_Ecken_in_Leiterbahnen

>Ich sehe in der letzten Zeit aber selbst in AN zu sehr
>hochfrequenten Anwendungen immer häufiger auch wieder 90° Winkel

Naja, auch wenn der Effekt nicht so staerk ist, würde ich das vermeiden. 
Zumal es keinerlei Aufwand bedeutet.

>Derzeit ist das Hautpargument für 45° Winkel also nur ein rein
>optisches...

Nein. Es ist auch eine Frage der Packungsdichte und der leichteren 
Editierbarkeit, wenn man mal ein Leiterbündel verschieben muss.

von Phillip j. F. (fry123)


Lesenswert?

Hallo, danke für deine konstruktive Hilfe!


someone schrieb:
> Hier noch einige weitere Anregungen:
> 1) Deine Optokoppler sind nicht angeschlossen? Muss das so sein?

Die sind doch auf IC1 auf pin 28&29 angeschlossen und die andere seit 
auf eine Pinleist. Die werden von einer anderen Spannungquelle über den 
Pinleiste angesteuert. ich sehe da jetzt kein Problem. Lasse mich aber 
gerne korrigieren,

> 2) RTCs sind kompliziert, also lasse dich nicht entmutigen. Hier ein
> paar Links zu Layout von RTCs:
> http://www.maximintegrated.com/app-notes/index.mvp/id/58
> Deinen Quarz scheinst du aber direkt anschließen zu können, wenn er
> 12.5pF hat.
Ich werde mich beim änderen der Platiene dran orientieren. Das mit dem 
groundplane unter dem Quarz werde ich mit einfließen lassen.


> 4)
Ja mir fehlt für SMD einfach der Lötkolben mit meinem WTCP-50 ohne 
genaue Temperaturreglung kommt da keine freude auf. Dann zahle ich jetzt 
lieber ein paar Euro mehr. Wenn ich dann in ein paar Monaten immer noch 
spaß an der sache habe kann ich immer noch da einsteigen. ;)

> 5) Oftmals will man für seine Platinen irgendwo Befestigungslöcher oder
> unbestückte Bereiche für Gummifüße vorsehen. Das ist bei dir aktuell
> noch nicht der Fall.

Das ist ein sehr guter Tip da habe ich mir garkeine gedanken zu gemacht!

von someone (Gast)


Lesenswert?

Phillip j. Fry schrieb:
> someone schrieb:
>> Hier noch einige weitere Anregungen:
>> 1) Deine Optokoppler sind nicht angeschlossen? Muss das so sein?
>
> Die sind doch auf IC1 auf pin 28&29 angeschlossen und die andere seit
> auf eine Pinleist. Die werden von einer anderen Spannungquelle über den
> Pinleiste angesteuert. ich sehe da jetzt kein Problem. Lasse mich aber
> gerne korrigieren,

Ich hatte mich da im Schaltplan verguckt. Die sind natürlich 
angeschlossen, kein Problem.

>> 2) RTCs sind kompliziert, also lasse dich nicht entmutigen.
> Ich werde mich beim änderen der Platiene dran orientieren. Das mit dem
> groundplane unter dem Quarz werde ich mit einfließen lassen.

Es wird sicher auch mit einem nicht-optimalen Layout funktionieren, aber 
die Genauigkeit der RTC leidet darunter. Die sind leider sowieso sehr 
schwer wirklich genau zu bekommen, aber wenn du das nicht brauchst, ist 
das nicht so schlimm. Es kann aber nicht schaden, das Layout trotzdem 
"vernünftig" zu machen.

>> 4)
> Ja mir fehlt für SMD einfach der Lötkolben mit meinem WTCP-50 ohne
> genaue Temperaturreglung kommt da keine freude auf. Dann zahle ich jetzt
> lieber ein paar Euro mehr. Wenn ich dann in ein paar Monaten immer noch
> spaß an der sache habe kann ich immer noch da einsteigen. ;)

SMD-Löten ist nicht schwer. Die Magnastat-Stationen eignen sich 
hervorragend zum SMD-Löten. Du brauchst lediglich eine Meißelspitze mit 
ca. 2mm bis 2.5mm und 310°C (600°F). Damit geht das dann prima. Sowas 
ist übrigens auch für (verbleites) "normales" Löten zu empfehlen, da 
sehr universell.

>> 5) Oftmals will man für seine Platinen irgendwo Befestigungslöcher oder
>> unbestückte Bereiche für Gummifüße vorsehen. Das ist bei dir aktuell
>> noch nicht der Fall.
>
> Das ist ein sehr guter Tip da habe ich mir garkeine gedanken zu gemacht!

Als Hinweis habe ich da noch hinzuzufügen, dass unter der Schraube 
idealerweise keine Leiterbahnen verlaufen sollten, da diese vom Kopf der 
Schraube beschädigt werden können. Bei Gummifüßen gibt es dieses Problem 
natürlich nicht, aber es ist allgemein empfehlenswert, Leiterbahnen in 
ausreichendem Abstand von Befestigungslöchern zu verlegen.

von Boris O. (bohnsorg) Benutzerseite


Lesenswert?

Mir ist da zu wenig Massepolygon auf der Platte, d.h. es muss nicht nur 
viel freigeätzt werden, es fehlen auch schirmende Eigenschaften. Das 
alles von Hand hübsch rechtwinklig zu machen finde ich schräg. Der 
Autorouter (von Eagle) ist clever genug einzustellen, 80% der Leitungen 
fertig zu verlegen (inkl. Vorliebe für Richtung auf Ober- und Unterseite 
sowie Kostenfunktion für den Seitenwechsel).

Befestigungslöcher gibt es (Bibliothek holes) im Wesentlichen als 
Mounthole (=nur Loch) und Mountpad (=Loch mit Masseanschluss). Die haben 
auch gleich Sperrflächen (t_restrict, v_restrict, resp. keepout bzw. 
via). Wie soetwas per Hand gemacht wird, kann man sich bei liegenden 
TO-220-Gehäusen (o.ä. geschraubtem Material) anschauen. (Eagle-Wahnsinn: 
Befestigungslöcher müssen im Schaltplan eingefügt werden.)

Bzgl. der Anzahl Lagen ist 2 schon die Untergrenze, da die meisten 
Fertiger ohnehin zweiseitiges Material verwenden. Es trägt auch zur 
Verringerung von Abstrahlung bei, wenn unter einer empfindlichen Leitung 
ein Massebezug hergestellt werden kann. Gleichzeitig schützen die 
parasitären Kapazitäten (zur Massefläche) vor hochfrequenten Störgrößen 
(oder bedämpfen entsprechend erwünschte hochfrequente Signale).

von Phillip j. F. (fry123)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Hallo,
Nochmals danke für die vielen wertvollen Tipps. Ich habe versucht davon 
soviele wie möglich in mein neues Layout mit einflissen zu lassen.

* Ich habe nun Befestigungslöcher
* Unter den Quarzen Masseflächen
* Keine Leitungen mehr unter den Quarzen
* Alles soweit wie möglich weg von der RTC

Ich würde mich freuen wenn ihr das neue Layout zerlegen könnten und 
sagen was noch ganz große Patzer sind?

Ich habe aber noch ein paar Fragen:

1. Wäre es sinnvoll auf der Oberseite alles den rest der Platine mit 
Massfläche auszufüllen?
2. Ebenso auf der Unterseite?
3. Ist es sinnvoll wenn zum Beispiel der I2C Bus von GND umgeben ist 
zwecks Abschirmung oder wirkt das eher wie eine Antenne?

Gruße und dank an alle die mir helfen!

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


Lesenswert?

Boris Ohnsorg schrieb:
> Mir ist da zu wenig Massepolygon auf der Platte, d.h. es muss nicht nur
> viel freigeätzt werden,
Da freut sich der Fertiger: er bekommt sein Kupfer zurück...
> es fehlen auch schirmende Eigenschaften.
Aber nur, wenn die Masse auch funktioniert. Sonst hat man schnell auch 
mal kurze Antennenstummel eingebaut.

> * Unter den Quarzen Masseflächen
Und jeder Laststrom muss über den Oszillator fließen. Gratulation...
> * Keine Leitungen mehr unter den Quarzen
Das ist das Mindeste. Aber der Quarz verdient seine eigene Masse-Insel, 
dass da nichts reinspuckt...
http://www.lothar-miller.de/s9y/categories/33-Quarz

> Ich würde mich freuen wenn ihr das neue Layout zerlegen könnten
Du hast da eine Spule gebaut mit 1 "Massewindung" ganz aussen entlang 
der Platinenkante. Optimal zum Einkoppeln und Abstrahlen von Störungen.

Phillip j. Fry schrieb:
> Ich habe vor die Platine irgendwo fertigen zu lassen.
Warum machst du die Leiterplatte zweilagig, wenn du die Vorteile der 
zweiten Lage nicht nutzt?
Muss die Platine so groß sein?

: Bearbeitet durch Moderator
von Peter U. (pulli00)


Lesenswert?

ich bin auch absoluter neuling, was layouten angeht. habe hier auch 
schon nützliche tipps aus dem forum entnommen und auf mein layout 
angewendet.
ich würde mir wünschen, dass ein "erfahrener" layouter mal über meine 
platine schaut. da mein projekt aber geheim ist, würde ich das über PN 
bevorzugen. Die meisten User sind hier aber als Gast unterwegs, sonst 
hätte ich jemanden mal gefragt. so probiere ich es über diesen wege. 
Also wenn jemand lust und zeit hätte mal über meine platine zu schauen, 
möge er sich bei mir melden. danke

von Phillip j. F. (fry123)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Danke das du dir die Zeitgenommen hast! :)


Lothar Miller schrieb:
> Boris Ohnsorg schrieb:
>> es fehlen auch schirmende Eigenschaften.
> Aber nur, wenn die Masse auch funktioniert. Sonst hat man schnell auch
> mal kurze Antennenstummel eingebaut.

Das habe ich mir auch gedacht. Aber auch das mehr von Aussen einstrahlen 
kann wenn die Fläche größer wird?

>> * Unter den Quarzen Masseflächen
> Und jeder Laststrom muss über den Oszillator fließen. Gratulation...
>> * Keine Leitungen mehr unter den Quarzen
> Das ist das Mindeste. Aber der Quarz verdient seine eigene Masse-Insel,
> dass da nichts reinspuckt...
> http://www.lothar-miller.de/s9y/categories/33-Quarz

Ja ich verstehe, ich habe mir auch noch mal genau das Datenblatt zum RTC 
durchgelesen. Die empfehlen dort auch die Massefläche so zu gestalten 
wie auf deiner HP. Ich habe das mal so einfließen lassen und hoffentlich 
richtig umgesetzt.

>> Ich würde mich freuen wenn ihr das neue Layout zerlegen könnten
> Du hast da eine Spule gebaut mit 1 "Massewindung" ganz aussen entlang
> der Platinenkante. Optimal zum Einkoppeln und Abstrahlen von Störungen.

Okay, ihrendwie habe ich das nicht ganz bedacht und durchdacht. Ich habe 
dabei eher an die Lastverteilung auf der Massebahn gedacht. Aber gut ich 
habe die Bahn aufgetrennt und den Ring aufgelöst.

> Warum machst du die Leiterplatte zweilagig, wenn du die Vorteile der
> zweiten Lage nicht nutzt?
> Muss die Platine so groß sein?

Das liegt wohl eher daran das mir die Erfahrung und wissen fehlt. Wie 
könnte man das den besser ausnutzen? Ich meine klar mit SMD Bauteilen 
und diese dann auch auf die Unterseite setzten. So würde manch sicher 
sehr viel Platz sparen. Aber da ich alle Bauteile schon als DIL habe 
damit ich das auch auf meinem Steckbrett Testen kann liegt es nahe es 
erstmal als DIL zu machen. Version 2 wird dann vieleicht SMD.

Zudem wurde mir gesagt das die Platine mindestens 120*80 sein soll damit 
die noch Herstellbar ist. Also wieso nicht alles etwas großzügiger 
setzten. Wenn ich eh 120*80 bezahle. Auf Platz im Gehäuse kommte nicht 
an.

MFG und dank

von Lutz H. (luhe)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Hallo,

was ich verändern würde, wäre die Position der Pfostenstecker.

Mit den weißen Strichen angedeutet ist die Zuordnung sichtbarer.

Gruß

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.