Hallo zusammen, was den Abstand von Leiterbahnen angeht, bin ich momentan ein wenig verwirrt. Bei 5V und etwa 6A hab ich eine Leiterbahnbreite von 3,6mm gewählt (mit Kicad calculator ermittelt). Auf der Scuhe nach einem passenden Leiterbahnabstand bin ich auf unterschiedliche Ergebnisse gestoßen. a) 0,1mm sind bei so geringen Spannungen ausreichend. Ich frag mich aber wie so ein geringer Abstand gut isolieren soll. Ist zwischen den Leiterbahnen nur Luft, oder wird das noch anders isoliert? b) Nach einer 3W Regel soll der Abstand der Leiterbahnen 3x so groß sein, wie deren Breite. Das wär aber echt ein sehr großer Abstand und man würde kaum noch Bahnen auf der Platine unterbringen (https://resources.altium.com/de/p/pcb-trace-and-pad-clearance-low-vs-high-voltage). Was würdet ihr mir nun raten? Ist der Abstand bei einem Steuersignal anders zu wählen, als bei einer Versorgungsspannung? Vielen Dank im Voraus!
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Hallo Leute, ich frage mich, warum man beim Abstand bis an die technischen/physikalischen Grenzen gehen sollte, wenn man für die Leiterbahn selbst 3,6mm Platz hat? ciao Marci
Marci W. schrieb: > ich frage mich, warum man beim Abstand bis an die > technischen/physikalischen Grenzen gehen sollte Nein, soll man nicht, kann man aber. Das ist der minimale Abstand der OK ist.
> Ist der Abstand bei einem Steuersignal anders zu wählen, als bei einer > Versorgungsspannung? Der Abstand richtet sich erstmal nach der Spannung. Bei 5V ist das so wenig das vermutlich (hab nicht nachgesehen) deine 0.1mm dicke ausreichen. Er richtet sich aber auch nach Verschmutzungsklassen. Nimm mal ein Extremfall an. Du hast ein Ausgangssignal eines PH-Sensor. Also etwa 1V, aber extrem hochomig. Wuerdest du da einmal mit dem Finger drauf tatschen wuerdest du nur noch Unsinn messen. Oder du waerst aufgrund eines harten Schicksalsschlags dazu verdammt chinesische Solar-Gartenlampen mit IP00 zu entwickeln wo das Wasser nur so durchrauscht und dir Ohrenkneifer auf deine Leiterbahnen kacken. Da sind dann trotz 2.4V aus zwei NimH Akkus wohl 5mm Abstand besser. :-D Vanye
Gustl B. schrieb: > Nein, soll man nicht, kann man aber. Das ist der minimale Abstand der OK > ist. Das kommt auch darauf an, was der Leiterplattenhersteller in seinem Prozess garantiert. Wenn der in seinen Design Rules einen minimalen Abstand nennt, heißt das erstmal, dass es sicher ist, dass in seinem Prozess keine unbeabsichtigte Brücke entsteht. Wieviel Isolationsabstand tatsächlich vom Nennwert über bleibt, ist ein anderes Thema, auch wenn das bei 5V unkritisch ist. Selbst eine feine Brücke brennt sich frei, wenn die Leiterbahnen breit genug sind und die Versorgung ausreichend Strom zur Verfügung stellt ;-) Simon W. schrieb: > Ist zwischen den > Leiterbahnen nur Luft, oder wird das noch anders isoliert? Standardmäßig werden bei der industriellen Leiterplattenherstellung die Leiterbahnen durch einen Lötstopplack vor der Luft geschützt, d.h. Verschmutzungen auf der Leiterplatte, die die Isolation zwischen den Leiterbahnen beeinträchtigen könnten, liegen auf dem Lack und nicht direkt auf dem Kupfer. Nur an den Pads liegt die Leiterbahn normalerweise frei. > Bei 5V und etwa 6A hab ich eine Leiterbahnbreite von 3,6mm > gewählt Dann wird sich deine Leiterbahn bei Dauerstrom um etwa 14K gegenüber der Umgebung erwärmen. Schon bei 200mil (5mm) wären es nur etwa 7K. Ob deine 3,6mm gut sind, kommt also ganz darauf an, ob es sich um Dauerstrom handelt und wie gut deine Leiterplatte belüftet ist.
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Simon W. schrieb: > was den Abstand von Leiterbahnen angeht, bin ich momentan ein wenig > verwirrt. Bei 5V und etwa 6A hab ich eine Leiterbahnbreite von 3,6mm > gewählt (mit Kicad calculator ermittelt). Ist OK, siehe Leiterbahnbreite. > a) 0,1mm sind bei so geringen Spannungen ausreichend. Richtig, siehe Leiterbahnabstand. Aber aus Sicht der Herstellung ist das sehr eng, das ist schon Feinstleitertechnik. 0,2mm ist Standard, die heute jeder Hersteller mühelos beherrscht. Mehr schadet nicht, "verschwendet" schlimmstenfalls Platz. Ich würde etwas um die 0,5mm nehmen. Denn es gilt IMMMER "So einfach und grob wie möglich, so komplex und fein wie nötig." Die tolle Abkürzung DFM (design for manufacturing, sprich produktionsgerechter Entwurf) sagt das. > Ich frag mich aber > wie so ein geringer Abstand gut isolieren soll. Ist zwischen den > Leiterbahnen nur Luft, Sicher, was sonst? OK, der Lötstoplack ist noch darüber, der isoliert auch ziemlich gut, auch wenn er offiziell NICHT als Isolationsverstärkung gerechnet werden darf. > b) Nach einer 3W Regel soll der Abstand der Leiterbahnen 3x so groß > sein, wie deren Breite. Die ist Unsinn! > Das wär aber echt ein sehr großer Abstand und > man würde kaum noch Bahnen auf der Platine unterbringen > (https://resources.altium.com/de/p/pcb-trace-and-pad-clearance-low-vs-high-voltage). "Bei digitalen Signalen besteht die typische Regel darin, einfach die 3W-Regel zu befolgen, wobei der Abstand zwischen den Leiterbahnen die Breite der Leiterbahn verdreifacht. " Ist auch Unsinn. Schau dir diverse Platinen an, auch welchen mit VERDAMMT vielen, verdammt schnellen Digitalsignalen. Dort macht das keiner! Nur in Ausnahmefällen, wo die kapazitive und induktive Kopplung deutlich kleiner sein muss. > Ist der Abstand bei einem Steuersignal anders zu wählen, als bei einer > Versorgungsspannung? Nur in Fällen besonders empfindlicher Signale.
Simon W. schrieb: > b) Nach einer 3W Regel soll der Abstand der Leiterbahnen 3x so groß > sein, wie deren Breite. Was soll die Stromtragfähigkeit einer Leiterbahn mit der Isolation zum Nachbarn zu tun haben?
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Rainer W. schrieb: > b) Nach einer 3W Regel soll der Abstand der Leiterbahnen 3x so groß >> sein, wie deren Breite. > > Was soll die Stromtragfähigkeit einer Leiterbahn mit der Isolation zum > Nachbarn zu tun haben? Frag das den "Experten" von Altium . . .
Simon W. schrieb: > 0,1mm sind bei so geringen Spannungen ausreichend Sogar wenige Mikrometer sind ausreichend, siehe wie nah Aluleiterbahnen auf IC verlaufen und das nicht immer epoxyverkapselt sondern auch mal im luftigen Gehäuse https://en.wikipedia.org/wiki/Integrated_circuit Nur kann halt kein Leiterplattenfritze so genau und sauber arbeiten..
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Falk B. schrieb: > Ist auch Unsinn. Schau dir diverse Platinen an, auch welchen mit > VERDAMMT vielen, verdammt schnellen Digitalsignalen. Dort macht das > keiner! Nur in Ausnahmefällen, wo die kapazitive und induktive Kopplung > deutlich kleiner sein muss. Hi Falk, für deinen Beitrag ein +1. Aber "Ist auch Unsinn" kann ich nicht so unterschreiben. Die 3W Regel ist kein Unsinn, sollte man immer im Kopf haben. Es geht darum, das zwei benachbarte Leiterbahnen eine kapazitive Kopplung haben, ähnlich wie beim Plattenkondensator ist diese Flächen und Abstandsabhängig. Mache ich die Leiterbahnen breiter muss ich den Abstand vergrößern um das Übersprechen im erträglichen Maße zu halten. Du hast Recht in den meisten Fällen ist ein Übersprechen und somit die 3W Regel egal. Z.B zwischen den Datenleitungen aber bei der Clockleitung sieht das anders aus. Also beim Routen immer im Kopf behalten, das sich zwei parallel zueinander geführte Leiterbahnen sich gegenseitig sehen und wenn es kritische Signale sind - Abstand halten (3W oder 4W)
Hallo Simon. Simon W. schrieb: > Was würdet ihr mir nun raten? > Ist der Abstand bei einem Steuersignal anders zu wählen, als bei einer > Versorgungsspannung? Kommt darauf an, ob Du es mit statischen Signalen bzw. langsamen dynamischen Signalen oder sehr schnellen dynamischen Signalen zu tun hast, wo der Wellenwiderstand eine Rolle spielen könnte, denn die Geometrie geht weitestgehend in den Wellenwiderstand ein. Übersprechen wegen Leitungskapazitäten und Induktivitäten ist auch noch eine Nummer. Für alles andere gilt: Leiterbahnbreiten und Leiterbahnabstände so groß wie möglich und so klein wie nötig. Untereinander und zur Gesamtgröße Deiner Platine passend musst Du nun Kompromisse finden. Eine feste Regel gibt es dafür nicht. Es gibt lediglich Regeln für Mindestmasse. Bedenke auch mögliche Verschmutzungen und Betauung der Leiterplatte. Was ist mit dem Luftdruck? Wie sind die Robustheits- und Sicherheitsanforderungen? Consumer/Automotive/Industrial/Military/Aerospace/Medical? Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic https://www.l02.de
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Simon W. schrieb: > Ist der Abstand bei einem Steuersignal anders zu wählen, als bei einer > Versorgungsspannung? Bernd hat das schon super beantwortet. Ich route Versorgungsleitungen immer etwas breiter, versuche Abstand zu halten und möglichs nicht parallel zu digitalen Leitungen. Die Schaltflanken koppeln in die Versorgungsleitung ein und verteilen sich auf der gesammten Platine. Ich kann das aber nicht mit Messungen belegen, kann nur sagen das ich noch nie Ärger hatte. Vielleicht mache ich instinktiv etwas richtig.
Welche Abstände notwendig sind, hängt ganz von den Signalen auf den Leitungen ab. Digitale Signale ←→ analoge Signale: mehr Abstand, besser GND dazwischen. Digitale Signale ←→ andere digitale Signale: wenig Probleme, insbesondere wenn es Daten- oder Adressleitungen sind. Die werden üblicherweise erst mit Abstand zum Flankenwechsel ausgewertet. Bei asynchronen Signalen ist es schon sinnvoll, etwas größere Abstände zu verwenden, wobei Übersprechen eher ein geringeres Problem darstellt - je nach Anstiegszeit der Flanken. Digitale Z-Leitungen: kleine Abstände zu z.B. GND oder zu anderen Signalleitungen verändern die Impedanz, könnte man aber (manchmal) in die Dimensionierung einberechnen oder eben die Terminierung auf einen anderen Z-Wert anpassen. Symmetrische digitale Leitungen sollten nach der 3W-Regel geroutet werden. Analoge Signale: Problem Nebensprechen, mit mehr Abstand oder GND dazwischen routen. Stromversorgungen: Solange man bei Kleinspannung verhindern kann, dass irgend ein z.B. Lötkügelchen einen Kurzschluss macht, ist das unproblematisch. Für höhere Spannung gibt es natürlich eigene Regeln, darum ging es aber hier nicht.
Falk B. schrieb: > 0,2mm ist Standard, die > heute jeder Hersteller mühelos beherrscht. Mehr schadet nicht, > "verschwendet" schlimmstenfalls Platz. Ich würde etwas um die 0,5mm > nehmen. 0,2 mm sind auch für Bastler, die ihre Leiterplatten selbst ätzen, möglich. Wenn man z.B den µC MSP430F1611 verwendet, dann beträgt das Raster der Beinchen 0,5mm, sodass für den Leiterbahnabstand nur 0,2mm übrig bleiben.
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Taz G. schrieb: > Die Schaltflanken koppeln in die Versorgungsleitung ein und verteilen > sich auf der gesammten Platine. Dann hast du die Abblockkondensatoren vergessen.
Rainer W. schrieb: > Taz G. schrieb: >> Die Schaltflanken koppeln in die Versorgungsleitung ein und verteilen >> sich auf der gesammten Platine. > > Dann hast du die Abblockkondensatoren vergessen. ;D thumbs up. Aber besser ist doch, erst gar keinen Dreck einzufangen den die Kondensatoren dann abblocken müssen. Aber super Beitrag hat mich sofort zum schmunzeln gebracht.
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