Forum: Platinen Doppelseitige Platine - Bauteile einlöten


von Chris K. (ruunnerr)



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Hallo zusammen,

vielleicht ist das jetzt eine dumme Frage, aber derzeit eine Schaltung 
auf einer Lochrasterplatine laufen und hab diese jetzt mal als PCB 
designed.

Das ist mein allererster Versuch, also bitte gnädig sein. ^^

Die Platine soll zweiseitig gedruckt werden und da habe ich mich gerade 
gefragt, ob ich dann die Lötpunkte beim einsetzen der Bauteile auch auf 
der entsprechenden Seite der Leiterbahn setzen muss. Wie gesagt, 
vielleicht eine sehr dumme Frage.

Also zB bei dem 40poligen Stecker hab ich einige Punkte auf der Vorder- 
und einige auf der Rückseite verbunden. Auf der Vorderseite könnte ich 
die Punkte am Stecker ja gar nicht festlöten. Das geht ja nur auf der 
Rückseite.

Die Frage kam deshalb auf, weil ich auf der Webseite eines 
PCB-Herstellers gelesen habe, dass bei zweiseitigen Platinen der Ground 
nicht miteinander verbunden ist und man ein Loch einplanen soll um die 
beiden Grounds der Vorher- und Rückseite zu verbinden.

Bin mir sicher, dass mir jemand helfen kann und bedanke mich schonmal 
vorab

von Chris (Gast)


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Wenn Du (wie in alten Bastler-Zeiten) die Platine selber ätzen würdest, 
müsstest Du die fehlende Lötbarkeit z.b. unter den Wannensteckern 
tatsächlich irgendwie berücksichtigen.

Da Du aber anscheinend einen professionellen Platinenhersteller 
beauftragst: Da werden an den Bohrungen für bedrahtete Bauteile 
Durchkontaktierungen angebracht. D.h.

- Auch ganz ohne Bauteil sind die Kupferringe auf Ober- und Unterseite 
miteinander verbunden. Das nutzt man auch ganz bewusst für sogenannte 
"Vias" (= Verbindung von Ober- und Unterseite durch ein ganz kleines 
Loch mit Durchkontaktierung).

- Beim löten läuft das Lötzinn durch das Loch und verlötet beide Seiten.

von Pete K. (pete77)


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- Bei U1 und U2 fehlen Abblockkondensatoren 100nF
- Leitungsführung mit 90 Grad Winkel vermeiden
- Hast Du ERC und DRC ausgeführt ohne Fehler?
- Die Leitungen von J1 kann man doch bestimmt auch quer über die Platine 
routen

: Bearbeitet durch User
von Bauform B. (bauformb)


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Chris schrieb:
> Da Du aber anscheinend einen professionellen Platinenhersteller
> beauftragst:

anscheinend nicht, oder was bedeutet das? Das ist doch nicht normal?

Chris K. schrieb:
> Die Frage kam deshalb auf, weil ich auf der Webseite eines
> PCB-Herstellers gelesen habe, dass bei zweiseitigen Platinen der Ground
> nicht miteinander verbunden ist und man ein Loch einplanen soll um die
> beiden Grounds der Vorher- und Rückseite zu verbinden.

von Ich A. (alopecosa)


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Pete K. schrieb:
> - Leitungsführung mit 90 Grad Winkel vermeiden

Weil? Hier wird eher nix HF mäßiges gemacht und für alles andere ist der 
90° Mythos längst widerlegt.

von MaWin (Gast)


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Chris K. schrieb:
> dass bei zweiseitigen Platinen der Ground nicht miteinander verbunden
> ist und man ein Loch einplanen soll um die beiden Grounds der Vorher-
> und Rückseite zu verbinden.

Ground.

Du meinst die nicht-vorhandene Leiterbahn, bei der du hoffst, dass die 
wichtigste Bezugsleitung von allen sich hinterher irgendwie ergibt wenn 
du den Rest mit Kupfer vollgiesst ?

Richtig, da ist vorne und hinten nicht miteinander verbunden.

Aber dein 'Ground' ist nichts, nichtmal eine Leiterbahn. Denn die Fläche 
ist beidseitig zerschnitten von Leiterbahnen und der Strom quält sich 
irgendwie aussenrum.

Deine Platine ist so einfach, die könnte man einseitig layouten.

Sie ist so simpel, du solltest ZUERST die wichtigen Leitungen, und das 
ist die Versorgungsspannung aus GND und plus verlegen, dabei auf kurz, 
sternförmig (vom Eingang bzw. zentralen Siebelko) und VCC+GND zu einem 
Verbraucher parallel zueinander achten. Zum Schluss kannst du den 
Autorouter die restlichen Verbindungen machen lassen, denn die sind die 
unwichtigsten von allen, die können kreuz und quer, vorne und hinten und 
wieder vorne durch Vias und aussenrum laufen.

Du hast ja keinen Schaltregler und keine Hochfrequenz.

Und weil du GND per Hand verlegt hast, kannst du dir die leidige 
Massefläche sparen, die braucht deine Schaltung nicht und die taugt so 
zerschnitten eh nichts.

Aber mach deine Leiterbahnen dicker, du dünnen gammeln schnell durch.

von Chris K. (ruunnerr)


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Danke an alle. Das beantwortet die Hauptfrage und lässt mich erst 
nochmal von vorne beginnen. :)
Ich schicke dann nochmal einen neuen „Vorschlag“

von Wolfgang (Gast)


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Warum verwendest du auf der Platine so dicke Dioden?
Wo soll bei so dünnen Leiterbahnen der Strom dafür herkommen?
;-)

von Georg (Gast)


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Chris schrieb:
> Beim löten läuft das Lötzinn durch das Loch und verlötet beide Seiten.

Vielleicht, vielleicht auch nicht, ist aber für die Funktion völlig 
irrelevant - dafür ist ja die Durchkontaktierung da.

Georg

von Chris K. (ruunnerr)



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Pete K. schrieb:
> - Bei U1 und U2 fehlen Abblockkondensatoren 100nF
> - Hast Du ERC und DRC ausgeführt ohne Fehler?

Ok, ist ergänzt. DRC ist ohne Fehler. ERC ist mit Fehlern, aber nur, 
weil einige Pins nicht benutzt sind und er da meckert.

MaWin schrieb:
> Aber mach deine Leiterbahnen dicker, du dünnen gammeln schnell durch.

Ok, wieviel dicker ist denn dick genug? Habe jetzt für die 
Versorgungsbahnen 1mm gewählt.
Den Rest mit 0,5 bzw. z.T. 0,3mm.

Bauform B. schrieb:
> Chris schrieb:
>> Da Du aber anscheinend einen professionellen Platinenhersteller
>> beauftragst:
>
> anscheinend nicht, oder was bedeutet das? Das ist doch nicht normal?
>

Das war auch nur bei einem einzigen, bei dem ich das so gelesen habe. 
Deshalb kam dann die Unsicherheit auf.

Wolfgang schrieb:
> Warum verwendest du auf der Platine so dicke Dioden?
> Wo soll bei so dünnen Leiterbahnen der Strom dafür herkommen?
> ;-)

Ja die Footprints sind nicht unbedingt passend. Da kommen später 
kleinere rein :)

von Chris K. (ruunnerr)



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Sorry, Anhänge vergessen. Kann ich irgendwie nachträglich nicht 
hochladen

von MaWin (Gast)


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Chris K. schrieb:
> wieviel dicker ist denn dick genug

Ein Mass ist: Leiterbahn gleich breit wie Abstand.
Ein anderes Mass: 0.5mm für Signal, 1mm für Versorgung.

Letztlich hängt es von der Fertigungstechnik ab, als Hobbyist im 
selber-ätzen ist man um jede Toleranz froh, eine 
Profi-Leiterplattenfabrik hat aber auch kein Problem mit grober Metrik, 
zudem ist dort Lötstoplack als Korrosionsschutz drauf.

Die Platine ist jetzt besser, aber:

Durch den J1 schlängelt sich GND viel zu dünn durch. Zudem sehe ich 
nicht ob GND nur eine (verbotene) Loop ist, oder ein (anzustrebender) 
Stern, na ja ein echter Stern ist es bei dir nicht sondern eher eine 
Kette, auch scheint zu einigen Teilen GND und VCC nicht denselben Weg zu 
nehmen, sondern einer obenrum, der andere untenrum.

von Chris K. (ruunnerr)


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MaWin schrieb:

> Durch den J1 schlängelt sich GND viel zu dünn durch. Zudem sehe ich
> nicht ob GND nur eine (verbotene) Loop ist, oder ein (anzustrebender)
> Stern, na ja ein echter Stern ist es bei dir nicht sondern eher eine
> Kette, auch scheint zu einigen Teilen GND und VCC nicht denselben Weg zu
> nehmen, sondern einer obenrum, der andere untenrum.

Ja, der schlängelt sich durch. Die Spannungsquelle ist ja extern und am 
J1 liegt an mehreren Stellen GND an. Ich dachte halt ich verbinde die 
Kontakte wenigstens dünn miteinander als gar nicht, da der Strom sonst 
nur über einen oder zwei Kontakte zurückfließt. So hab ich zumindest die 
anderen "irgendwie" mit angeschlossen.

Und ja, GND und VCC teilen sich an manchen Stellen. Ich Kriegs irgendwie 
nicht besser hin, wobei ich jetzt zum Schluss noch Via entdeckt und 
verstanden habe. Vielleicht design ich lieber nochmal neu, bis es passt.
Den GND hab ich zudem an einigen Lötpunkten dann beidseitig (Vorder- und 
Rückseite) geführt.

Und nochmal ja, ich hab nochmal genau hingesehen und habe in der Tat 
einen Loop gebaut mit Stichen.
Warum genau ist ein Loop böse?

von s.c.n.r. (Gast)


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Chris K. schrieb:
> Ich Kriegs irgendwie nicht besser hin ...

kurz: Spezialoperation fehlgeschlagen ...

von MaWin (Gast)


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Chris K. schrieb:
> Warum genau ist ein Loop böse?

Eine Windung einer Spule, koppelt wie eine Empfangsantenne alle 
Storungen ein bzw. sendet sie aus.

Chris K. schrieb:
> GND und VCC teilen sich an manchen Stellen.

Teilen ist ja ok, ein Pfad mit VCC+GND zu IC1, ein Pfad mit VCC+GND zu 
IC2, am Besten alle Pfade vom zentralen Siebelko aus, der direkt nach 
dem Versorgungsanschluss kommt (oder dem Ausgangskondensator des auf der 
Platine befindlichen Spannungsregler, hast du nicht), das nenntan 
Sternverdrahtung. Ketten sind nicht SOO schlimm, nur bekommt das 2. IC 
dann die Störungen vom 1. IC ab. Bei Digitaltechnik eher egal. Aber 
Masse über (bespielsweise) IC1 und IC2 zu IC5 zu führen und VCC über IC3 
und IC4 zu IC5 zu führen ist doof, weil dann IC5 wieder die loop 
schliesst, quasi Empfänger der so gebildeten Rahmenantenne spielt, die 
um so mehr empfängt, je grösser die Fläche zwischen VCC und GND ist.

Wenn ein Stecker mehrere Masseanschlüsse hat, sollte eine dicke 
Massefläche/Leitung an ihm alle zusammenfassen. Wenn nicht alle GND-Pins 
sowieso auf einer Seite des doppelreihigen Steckers liegen, so dass es 
einfach mit einer dicken Leiterbahn geht, wie bei Centronics oder IDE 
Kabeln, hat man damit ein Verdrahtungsproblem, weil eine Platinenseite 
(i.A. nimmt man die Oberseite) durch Masse blockiert ist, und man muss 
die Signale alle über die andere Seite anschliessen.

von Chris K. (ruunnerr)


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Ok danke. Hab ich alles verstanden und kann entsprechend nochmal 
anpassen. Super. Danke vielmals

von Gustl (Gast)


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Wenn du Zweilagen mit einer Lage GND machst, dann route alles auf einer 
Lage und reserviere die andere Lage für GND. Und versuche die GND Lage 
möglichst wenig zu zerschneiden. Das sollte hier sehr gut funktionieren.

von W.S. (Gast)


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Chris K. schrieb:
> Ok, wieviel dicker ist denn dick genug? Habe jetzt für die
> Versorgungsbahnen 1mm gewählt.

Dick genug ist ziemlich relativ. Denke man dran, daß z.B. Dioden auch 
eine Flußspannung haben. Damit fällt je nach tatsächlich fließendem 
Strom eine durchaus nennenswerte Verlustleistung an einer Diode ab, die 
zumeist durch die Leiterbahnen weggeführt werden muß, wenn man keine 
Kühlkörper verbauen will/kann. Es ist manchmal also nicht nur das rein 
Elektrische.

Leiterplatten zu machen ist etwas, für das man mit der Zeit ein Gefühl 
kriegt. Also sei nicht traurig, wenn die allerersten Entwürfe noch nicht 
gut gelungen sind. Aber ich denke, es ist leichter als Geige spielen zu 
lernen.

W.S.

von s.c.n.r. (Gast)


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W.S. schrieb:
> Aber ich denke, es ist leichter als Geige spielen zu lernen.

So sehen manche Layouts auch aus

von Chris K. (ruunnerr)


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W.S. schrieb:

> Leiterplatten zu machen ist etwas, für das man mit der Zeit ein Gefühl
> kriegt. Also sei nicht traurig, wenn die allerersten Entwürfe noch nicht
> gut gelungen sind. Aber ich denke, es ist leichter als Geige spielen zu
> lernen.
>
> W.S.

Danke dir. :)
Traurig bin ich nicht. Eher dankbar für konstruktive Kritik. So wie ich 
meinem Klavierlehrer immer eher dankbar war. Das beherrsche ich (trotz 
vieler Fehlversuche am Anfang) mittlerweile nämlich ziemlich gut ;-)

von Michael M. (Firma: Autotronic) (michael_metzer)


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Für mechanisch stark beanspruchte Bauteile, wie die grüne 
Schraubklemmenleiste, sollten die Lötpads vergrößert werden. Falls das 
zu eng wird, auf ovale Padform ausweichen!

von Wolfgang (Gast)


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Michael M. schrieb:
> Für mechanisch stark beanspruchte Bauteile, wie die grüne
> Schraubklemmenleiste, sollten die Lötpads vergrößert werden.

Unsinn. Bei durchkontaktierten Platinen und anständig durchgelöteten 
Anschlüssen (Lötzinn tritt auf Gegenseite aus), kommt überhaupt keine 
Kraft auf die Pads. Dafür darf der Bohrdurchmesser natürlich nicht zu 
knapp sein. Wichtig ist, dass das Lötzinn noch gut am Pin vorbei fließen 
kann.

von jAre (Gast)


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In der Digitaltechnik sollten Versosgungsleitungen möglichst
gitterförmig angelegt werden, um Signalströme einen kurzen
Weg zu bieetn.

In der Analogtechnik dagegen können damit unerwünschte Kreisströme
entstehen, dh - sternförmigen Ausgangspunkt für die Versorgung
ist da besser.

Eckig geführte Leiterbahnen ist bei "Gleichstrom" dh, einigen
hundert-KHz, unkritisch. GND Flächen nicht mit Signalleitungen
zerstückeln, ... wie beim ersten Design.

Sollten diese Dioden für irgendwelche Freilaufströme zur Vermeidung
von Spannungsspitzen dienen wie beim schalten von induktiven Lasten,
... dann könnte dies nicht ganz unproblematisch sein, wenn sich
diese mit Siganlströmen überlagern. Dann unterschiedliche Massepfade
ausgehend von einem Sternpunkt vorsehen.

Abgesehen von dem Leiterplattendesign, könnte man schon noch
einige Kleinigkeiten dazu sagen,  aber ok ... vielmehr ist die
Frage, woher du diesen IN/OUT Expander beziehen möchtest.
Ich hoffe, du hast schon welche, .. oder viel Glück beim bestellen.

Zur eigentlichen Frage,... ich denke, dass hat sich längst geklärt.
GND auf verschieden Lagen werden natürlich nicht automatisch beim
Herstellprozess miteinander verbunden... für eine EMV gerechte
Verbindung ist schon der Desinger der Leiterplatte zuständig.

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