Fragen zu PCB Layout

[Alex Z. (alexander_z49)]

Hallo,

ich habe ein paar Fragen zum Thema PCB Layout. Ich verwende KiCAD6.
Das PCB ist 4-lagig; S-PWR-GND-S.

1. Wenn ich ein THT Bauteil habe, dann geht das Loch komplett durch die 
Platine durch. Ein Pin geht auf GND. Wie schließe ich es am Besten an 
die GND-Plane an? Gehe ich auf dem Bottom Layer mit einer kurzen 
Leiterbahn zu einem Via und von dort auf die GND-Plane oder kontaktiere 
ich direkt im Loch und hoffe, dass das Lotzinn richtig ins Loch läuft?

2. Welchen Effekt hat die Einstellun "Kupferlagen" bei den 
Pad-Eigenschaften? Bedeutet das, dass auf "allen" oder nur auf den 
verbundenen Lagen ein Pad gesetzt wird? Wenn ich nur auf dem Bottom 
Layer verbinde, dass dann in den Zwischenlagen und Oben gar kein Pad 
vorhanden ist?

3. Wie bekomme ich es hin, ein Pad für einem Pin zu erzeugen, der nur 
der Befestigung dient?

LG Alex

[Arno (Gast)]

Alex Z. schrieb:
> 1. Wenn ich ein THT Bauteil habe, dann geht das Loch komplett durch die
> Platine durch. Ein Pin geht auf GND. Wie schließe ich es am Besten an
> die GND-Plane an? Gehe ich auf dem Bottom Layer mit einer kurzen
> Leiterbahn zu einem Via und von dort auf die GND-Plane oder kontaktiere
> ich direkt im Loch und hoffe, dass das Lotzinn richtig ins Loch läuft?

Zweiteres. Du brauchst dafür auch nicht auf Lötzinn zu hoffen, sondern 
kannst dich auf die Verbindung verlassen. Die Bohrung wird 
durchkontaktiert, d.h. es gibt eine Kupferhülse im Loch, die die Pads 
auf allen Layern verbindet.

Alex Z. schrieb:
> 2. Welchen Effekt hat die Einstellun "Kupferlagen" bei den
> Pad-Eigenschaften? Bedeutet das, dass auf "allen" oder nur auf den
> verbundenen Lagen ein Pad gesetzt wird? Wenn ich nur auf dem Bottom
> Layer verbinde, dass dann in den Zwischenlagen und Oben gar kein Pad
> vorhanden ist?

Es werden (bei Durchgangslöchern) immer alle Lagen verbunden. Die 
Einstellung entscheidet nur darüber, ob in der jeweiligen Kupferlage ein 
Ring um das Loch herum angelegt wird oder nicht. Macht die Grafik rechts 
oben das nicht deutlich? Ich weiß nicht, ob die sich ändert, wenn du 
diese Einstellung änderst, würde mich aber nicht wundern.

Alex Z. schrieb:
> 3. Wie bekomme ich es hin, ein Pad für einem Pin zu erzeugen, der nur
> der Befestigung dient?

Keine Nummer vergeben, dann kannst du keine Leiterbahn damit verbinden 
und Masseflächen halten auch Abstand. Oft ist es aber auch sinnvoll, 
Befestigungs-Pins mit GND zu verbinden.

MfG, Arno

[Mark S. (voltwide)]

Für Bohrlöcher gibt es in der lib die drill holes

[Andre (Gast)]

Arno schrieb:
> … Oft ist es aber auch sinnvoll,
> Befestigungs-Pins mit GND zu verbinden.
> …

Worin besteht der Sinn?

[Christian B. (luckyfu)]

Arno schrieb:
> Oft ist es aber auch sinnvoll,
> Befestigungs-Pins mit GND zu verbinden.

tatsächlich ist das nur Sinnvoll, wenn es sich um einen geschrimten 
Stecker handelt und die Schirmanbindung über diese Befestigungen 
erfolgt, im normalfall bringt das weder Vor- noch Nachteile...

[Max M. (Gast)]

1.
Wie Arno gesagt hat: Alle Bohrungen die in der PTH Datei stehen sind 
plated Through Hole, also durchkontaktiert.
Also alle Vias und THD Pads. Du müsstest Kicad schon explizit mitteilen 
das eine Bohrung nicht durchkontaktiert werden soll.

2.
Lass die Standardeinstellung so stehen. Mehr brauchst Du nicht.
Sowas ist in Spezialfällen nützlich.
Ich hatte z.B. eine 4L PCB bei der die beiden mittleren 105u Kupferlagen 
als Stromtrasse benutzt wurden. Von Top nach Bottom gingen aber dutzende 
Vias durch.
Alles was nicht zu den mittleren Lagen verbunden wurde habe ich ohne 
Kupferring um die Bohrung machen lassen und damit in der Summe den 
Querschnitt der stromführenden Mittellagen merklich erhöht.
Aber die Durchkontaktierungen werden anfälliger, weil die 
stabilisierenden Kupferringe fehlen.
Also nur machen wenn man das wirklich braucht wegen HF oder Strom.

3.
Kicad macht was Du ihm sagst.
Es verbindet jede Pinnummer im schematic Symbol mit der gleichlautenden 
padnummer im Footprint.
Wenn es im Footprint pads gibt zu denen es keinen pin im schematic 
symbol gibt, dann wird da nichts angeschlosse.
Willst Du es ganz sauber für den ERC machen, dann baust Du pins im 
schematic symbol die typ 'NC'=Not Connected sind.

[Arno (Gast)]

Christian B. schrieb:
> Arno schrieb:
>> Oft ist es aber auch sinnvoll,
>> Befestigungs-Pins mit GND zu verbinden.
>
> tatsächlich ist das nur Sinnvoll, wenn es sich um einen geschrimten
> Stecker handelt und die Schirmanbindung über diese Befestigungen
> erfolgt, im normalfall bringt das weder Vor- noch Nachteile...

Okay, ich nehme das "Oft" zurück, das war übertrieben.

Neben dem Anschluss des Schirms sind aber auch die Löcher in der 
Massefläche kleiner (zumindest bei den typischen Einstellungen) und auch 
dann, wenn es nicht um einen Schirm geht, ist es besser, größere 
Metallteile auf definiertem Potential zu haben. Es kann auch zum Löten 
besser sein, weil "großes Metallteil am Pin" und "Pad auf Massefläche" 
nicht so stark verschiedene Wärmekapazitäten haben wie "großes 
Metallteil am Pin" und "freischwebendes Pad".

MfG, Arno

[Helmut -. (dc3yc)]

Christian B. schrieb:
> Arno schrieb:
>> Oft ist es aber auch sinnvoll,
>> Befestigungs-Pins mit GND zu verbinden.
>
> tatsächlich ist das nur Sinnvoll, wenn es sich um einen geschrimten
> Stecker handelt und die Schirmanbindung über diese Befestigungen
> erfolgt, im normalfall bringt das weder Vor- noch Nachteile...

Doch das hat Sinn, vor Allem, wenn man es mit Hochfrequenzschaltungen zu 
tun hat. Dann möchte man überall Verbindung zum Metallgehäuse haben.

[Christian B. (luckyfu)]

Das hab ich ja auch geschrieben. Wenn man Metall hat um den Stecker 
abschirmen zu können, muss das natürlich auf ein Potential gezogen 
werden. wenn man aber einen Stecker wie diesen hier hat: 
https://de.farnell.com/wurth-elektronik/68612014122/ffc-1mm-90-oben-ziif-20kont/dp/1641912?ost=68612014122 
ist das doch vollkommen unsinnig, die Mounting pads auf GND zu legen. 
Außerdem haben hier im Forum (mich eingeschlossen) die allerwenigsten 
mit HF Schaltungen zu tun, der TO ziemlich sicher auch nicht.