Lochrasterplatine für 2,54mm und 1,27mm Raster

[Heiner K. (heinerkuhlmann)]

Ich baue seit langem meine Schaltungen auf Lochrasterplatinen, genauer 
gesagt auf Lochpunktrasterplatinen auf.

Mit dem 2,54mm Raster konnte ich kompakte Platinen mit nur wenigen 
Lötbrücken erstellen.

Die moderne SMD-Technik konnte ich teilweise integrieren. Zweipolige 
SMD-Bauelemente sind kein Problem. Auch SOT-Gehäuse mit bis zu vier 
Anschlüssen lassen sich im 2,54mm Lochraster unterbringen. 
SMD-Bauelemente mit mehr Anschlüssen werden mithilfe von Adaptern 
eingesetzt. Meine Verbindungen stelle ich mit 0,3mm Silberdraht her. 
Eine Beschreibung habe ich unter 
https://praktische-elektronik.dr-k.de/Praktikum/Aufbau/Zusammenfassung-Loeten.html 
zusammengestellt.

Das Layout kann ich mit KiCad erstellen: 
https://praktische-elektronik.dr-k.de/Praktikum/Aufbau/Darstellung_in_KiCad.html 
Ein Beispiel ist 
https://praktische-elektronik.dr-k.de/Projekte/LogikTester/Impuls-Generator.html

Unter https://github.com/electroniceel/protoboard gibt es einen 
Vorschlag für Lochrasterplatinen mit gemischtem Raster von 2,54mm und 
1,27mm.
(Bild packages) Das Board sieht zunächst ganz brauchbar aus. Allerdings 
gelingt es mir nicht, auf der Basis dieser Platine mit KiCad das Layout 
einer Schaltung zu erstellen. Die vielen Lötpunkte stören.

Ich habe einen alternativen Vorschlag für eine Lochrasterplatine, die 
2,54mm und 1,27mm Raster kombiniert und es erlaubt, mit KiCad ein Layout 
dafür zu erstellen (Bild Vorlage_Lochraster_1.27-brd.jpg). Diese 
Lochrasterplatine ermöglicht auch Verbindungen ohne Drahtbrücken.

Als Beispiel habe ich eine Konstantstromquelle für eine Power-LED an 
einem LiPo-Akku gewählt. (Bild Test_Lochraster_1.27)

Das Layout ist Test_Lochraster_1.27-brd mit der 3D-Darstellung von oben 
und unten. (Bilder Test_Lochraster_1.27-brd-Top-3D und 
Test_Lochraster_1.27-brd-Bottom-3D)

Zur Verdeutlichung ist das Layout noch einmal mit allen Lötpunkten 
angefügt. (Bild Test_Lochraster_mit_Punkten_1.27-brd)

Meine Frage an die Gemeinde ist, ob eine solche Lochrasterplatine 
sinnvoll ist und ob es Verbesserungsvorschläge gibt.

[Stephan S. (uxdx)]

Ich finde diese Protoboards von electroniceel eigentlich ganz praktisch, 
habe damit schon ein paar Platinen gemacht. Der Kollege hat die Platinen 
auch hier im Forum vorgestellt 
Beitrag "Verbesserte Lochraster-Platinen für direktes Auflöten von SOIC-Bauteilen".

Zu Deinen Platinen: weiss ist durchkontaktiert, rot oben und grün unten?

[Hannes J. (Firma: _⌨_) (pnuebergang)]

Wir hatten irgendwo auf µC Informationen zu Layoutprogrammen für 
Lochraster (Artikelsammlung?). Musst du mal ein bisschen suchen ob du 
das findest und dann ausprobieren ob die für die Platine was taugen.

Zu deinem Platinenentwurf, wenn die Platine dir gefällt dann lass sie 
dir fertigen. Letztlich ist jedes universelle Prototyp-Board ein 
Kompromiss.

Auf Aliexpress und anderen Seiten finden sich eher konservative 
Entwürfe. Ein paar SMD-Footprints mit Lochraster drumherum scheint 
gängig zu sein

https://de.aliexpress.com/item/1005004069085120.html
https://de.aliexpress.com/item/4001364126936.html
https://de.aliexpress.com/item/4001364194530.html

[Heiner K. (heinerkuhlmann)]

Die Protoboards von electroniceel sind für KiCad nicht geeignet. Ein DRC 
auf dem protoboard.kicad_pcb mit 12 Vias ergibt über 30 Fehler. Außerdem 
scheinen mir die Lötinseln so eng zu sein, dass es bei Verbindungen 
zwischen den Vias leicht zu unerwünschten Lötbrücken kommt.

Ich fand das Protoboard von electroniceel eine gute Idee und habe dann 
versucht, das Layout für eine kleine Schaltung mit KiCad zu erstellen.

Daher mein Vorschlag mit wenigen Lötpunkten zwischen den Vias. Die Vias 
sind weiß, oben rot, unten grün.

Die Artikel auf 
https://www.mikrocontroller.net/articles/Lochrasterplatine
und https://www.mikrocontroller.net/articles/Schaltplaneditoren sind mir 
bekannt.

Platinen für den Prototypenbau gibt es außer bei aliexpress von mehreren 
Anbietern. Im Elektroniklabor sind sie sicher gut geeignet.

Mir geht es darum, Einzelstücke mit engem Aufbau zu erstellen, ohne eine 
Leiterplatte herstellen zu lassen.

[Vanye R. (vanye_rijan)]

> Meine Frage an die Gemeinde ist, ob eine solche Lochrasterplatine
> sinnvoll ist und ob es Verbesserungsvorschläge gibt.

Keine unuetzen Sonderlocken. Ich nehme einfach ein normales 2.54er
Board und teile oder drittel die Pads wo das notwendig ist.

Vanye

[Heiner K. (heinerkuhlmann)]

Ja genau Vanye, es müsste auch ohne Rüschen - Locken - gehen.

Ich versuche es mal mit einer beidseitigen, nicht durchkontaktierten 
Lochrasterplatine und teile Pads wo nötig.

Heiner

[Heiner K. (heinerkuhlmann)]

Lochrasterplatine mit 2,54mm Raster nicht durchkontaktiert

Wenn die Lötpunkte nicht durchkontaktiert sind, können die Leitungen auf 
beiden Seiten über den gleichen Punkt geführt werden. Die 
Durchkontaktierungen müssen dann explizit hergestellt werden.

Im Layout sind die Lötpunkte und Leiterbahnen der Unterseite  etwas 
größer dargestellt, damit sie erkannt werden können.
Für das SOT-23-6-Gehäuse von U1 müssen die Lötpunkte abgeschnitten 
werden.
Dieses wird durch die kleineren Lötpunkte dargestellt.

Mit einer nicht durchkontaktierten Lochrasterplatine mit 2,54mm Raster 
ist auch ein kompaktes Layout ohne explizite Drahtbrücken möglich.

Es ist damit keine aufwändige Lochrasterplatine mit Locken nötig, 
sondern es können Standard-Platinen verwendet werden.

Heiner

[Vanye R. (vanye_rijan)]

> Ich versuche es mal mit einer beidseitigen, nicht durchkontaktierten
> Lochrasterplatine und teile Pads wo nötig.

Noch besser ist einseitig. Dann kann man auf die Unterseite
noch Kupferfolie kleben und sich von da immer Masse raufholen.

Vanye

[Heiner K. (heinerkuhlmann)]

> Noch besser ist einseitig. Dann kann man auf die Unterseite
> noch Kupferfolie kleben und sich von da immer Masse raufholen.

Von Vero gab es mal Platinen beidseitig durchkontaktiert mit Massefläche 
auf einer Seite. Leider kann ich die nirgendwo mehr bekommen. Im Bild 
ganz rechts.

Heiner

[Vanye R. (vanye_rijan)]

> Von Vero gab es mal Platinen .....

Ich weiss. Hatte mal eine. War aber kacke zu loeten weil das Masse
grid sich immer als hinderlich erwies und ausserdem krass teuer.

Ausserdem braucht man es ja bei 90% der Faelle nicht, aber
wenn (HF-Kram oder sowas) ist es halt einfacher dann ein Stueck
Kupferfolie  drauf zu kleben.

Oh...und da es so schoen in den Thread passt. Man kann diese
Lochrasterplatinen mit einseitigem Kupferring sehr preiswert
bei Aliexpress bestellen. Die sind dann aber auch billig!
Also ab und an mal zwei Ringe verbunden, ungenau gebohrt
und wenn man nicht sehr fix und gut im Loeten ist dann
gehen die Ringe da auch deutlich schneller ab als bei Reicheltware.
Ausserdem sind die wirklich aus Pertiknax. Wenn man da
etwas dickeres reinsteckt (1mm Loetnagel von Reichelt) dann
brechen die auch gerne mal.
Ich werde die nicht nochmal kaufen!

Vanye

[Peter N. (alv)]

Kann man keine 2,54er LoRaPlas im ZIP-Muster erstellen?

[Heiner K. (heinerkuhlmann)]

@ Peter: Wie stellst Du Dir das ZIP-Muster vor? Ein Gemälde wäre 
hilfreich.

Die Vero-Platinen waren schweineteuer. Ich habe die Massefläche nach 
oben verwendet und keine SMDs (THT und Fädeltechnik). Masse habe ich 
immer mit den Anschlüssen auf der Oberseite verbunden. Auf der 
Unterseite konnte ich prima löten.

Zu den Preisen. Aus China gibt es super gefertigte durchkontaktierte 
Platinchen aus Epoxid. Die Lötinseln halten sehr gut und überstehen auch 
Umbauten. Ich habe mal einen Satz aus China gekauft. Inzwischen gibt es 
die Platinchen auch bei Reichelt: (LR-DS-KIT) 32 Stück für etwa 10 
Euronen. Gibt's auch bei ebay.

Ein paar SMD-Footprints mit Lochraster drumherum gibt es zu Hauf, aber 
das ist etwas fürs Labor und nicht für Einzelstücke. Oft sind die Teile 
ziemlich teuer.

Aber Adapterplatinen von SMD auf DIL sind sehr brauchbar und werden für 
kleines Geld angeboten.

Heiner

[Peter N. (alv)]

Heiner K. schrieb:
> @ Peter: Wie stellst Du Dir das ZIP-Muster vor? Ein Gemälde wäre
> hilfreich.

Ich stelle mir das so vor:
Normales 2,54er Lochraster, in der Mitte von je 4 Punkten ein weiterer 
Punkt.
Damit ist dann jede zweite Punktreihe um ein halbes Raster verschoben, 
eben wie bei den ZIP-Bauteilen.

Dazu müßten dann die Lötpunkte sechseckig sein.

[Stephan S. (uxdx)]

Peter N. schrieb:
> Dazu müßten dann die Lötpunkte sechseckig sein.

warum ???

[Peter N. (alv)]

Stephan S. schrieb:
> Peter N. schrieb:
>> Dazu müßten dann die Lötpunkte sechseckig sein.
>
> warum ???

Damit sie möglichst groß ineinanderpassen.

[Heiner K. (heinerkuhlmann)]

> Normales 2,54er Lochraster, in der Mitte von je 4 Punkten ein weiterer
> Punkt.
> Damit ist dann jede zweite Punktreihe um ein halbes Raster verschoben,
> eben wie bei den ZIP-Bauteilen.
>
> Dazu müßten dann die Lötpunkte sechseckig sein.

Mein Vorschlag (Bild Vorlage_Lochraster_1.27-brd.png) sieht so aus, 
allerdings mit runden Lötpunkten anstatt sechseckigen.

Die Lötpunkte zwischen den Reihen liegen einmal oben und dann unten,
weil sich sonst SMDs nicht setzen lassen.

Zu dichte Lötpunkte führen m.E. leicht zu Lötbrücken, wenn man 
Verbindungen mit dünnem Draht herstellt.

Heiner

[Uli S. (uli12us)]

RE012-14,   RE1020, RE1210,  re434, re436,
re437, re440, re620, haben auch 1,27 PunktRaster bzw sind ganz nahe 
dran.

[Heiner K. (heinerkuhlmann)]

Uli S. schrieb:
> RE012-14,   RE1020, RE1210,  re434, re436,
> re437, re440, re620, haben auch 1,27 PunktRaster bzw sind ganz nahe
> dran.

Die RE440-LF ist in etwa das, was ich vorschlage. Sie ist allerdings 
auch bei den versetzten Punktrastern durchkontaktiert.
https://www.roth-elektronik.com/de/produkte/detail/artnr/RE440-LF/category/Laborkarten+Dual+Inline

Auf diese Platine kann ich kein SOT23-6 platzieren. Beim SO-8 gibt's nur 
Kurzschlüsse.
Deshalb schlage ich vor, nur jeden zweiten Lötpunkt einseitig zwischen 
die durchkontaktierten Lötpunkte zu setzen.

Mit RE440-LF lässt sich vermutlich ein Layout ohne Drahtbrücken 
erstellen.
Der Preis um 30€ ist für mich so hoch, dass ich lieber ein paar 
Drahtbrücken setze.

Heiner

[Vanye R. (vanye_rijan)]

> https://www.roth-elektronik.com/de/produkte/detail/artnr/RE440- 
LF/category/Laborkarten+Dual+Inline

26Euro netto pro Stueck? Bei aller Liebe zur Qualitaet, da wuerde
dann doch bei einfachem Lochraster, Cuttermesser und manchmal 
Kupferfolie
bleiben. .-)

Vanye

[Stephan S. (uxdx)]

Mir ist nicht ganz klar, wie Du ICs mit Raster 1,27 unterbringen willst. 
In Deinem 1. Post zeigst Du eine Schaltung, da ist der 8-polige OP-Amp 
so gelegt, dass die Pins 2 und 3 sowie die Pins 6 und 7 durch die 
Durchkontaktierung verbunden werden, was ja keinen Sinn macht.

[Peter N. (alv)]

Transistoren wie Q3 passen wunderbar auf 3 Punkte eines 2,54er 
Lochrasters, wenn man sie etwas dreht.

[Heiner K. (heinerkuhlmann)]

Stephan S. schrieb:
> Mir ist nicht ganz klar, wie Du ICs mit Raster 1,27 unterbringen willst.
> In Deinem 1. Post zeigst Du eine Schaltung, da ist der 8-polige OP-Amp
> so gelegt, dass die Pins 2 und 3 sowie die Pins 6 und 7 durch die
> Durchkontaktierung verbunden werden, was ja keinen Sinn macht.

Na, ja, die Pins 1, 3, 4 und 6 des OP-Amp in SOT-23-8 Gehäuse liegen auf 
Lötinseln. Die Pins 2 und 5 werden durch einen Draht mit der Lötinsel 
daneben verbunden.
Beim SOT-23-3 liegen Pin 1 und 2 auf Lötinseln. Der dritte Pin wird über 
einen Draht zwischen zwei Lötinseln verbunden. Siehe Bild.

Man kann ein SOT-23-3 auch, wie Peter vorschlägt, um 45° drehen, aber 
das kriege ich in KiCad nicht hin :-)

Ein Beispiel für meinen Aufbau mit SMDs zeit das zweite Bild.
Meine Klimmzüge mit den zusätzlichen Lötpunkten sollen eigentlich die 
Drahtbrücken überflüssig machen.

Heiner

[Stephan S. (uxdx)]

Heiner K. schrieb:
> Na, ja, die Pins 1, 3, 4 und 6 des OP-Amp in SOT-23-8 Gehäuse liegen auf
> Lötinseln. Die Pins 2 und 5 werden durch einen Draht mit der Lötinsel
> daneben verbunden.

Und wie vermeidest Du die Verbindung von Pin 2 und 3 sowie 6 und 7 ???

[Uli S. (uli12us)]

Das beste wär halt eine Kombi aus einigen IC-Footprints, dazu 
transistoren
und noch etliche Felder für passive Bauteile, das ganze dann auf ner 
gewöhnlichen 1/10" Platine für die Verbindung der einzelnen Teile. 
Bloss, dann ist natürlich der Vorteil der SMD-Bauweise beim Teufel. Da 
natürlich jede Schaltung individuell ist, wirds keinen Hersteller geben, 
der sowas macht.

Vielleicht die beste Möglichkeit wäre noch die Platine die jeweils 2 
versetzte 1/10 Punktraster hat. Wenns dann noch eine kleine Fläche mit 
1/20
für ICs gäbe, könnte man da schon einiges machen. Bloss wird die 
Verdrahtung mit der ursprünglichen Schaltung wenig gemein haben.

[Vanye R. (vanye_rijan)]

> Das beste wär halt eine Kombi aus einigen IC-Footprints,
> dazu transistoren

Nein, waer es nicht. Jeder macht ja schliesslich jedesmal
andere Schaltungen und du kannst die Bauteile nicht nach schoenheit
anordnen sondern gehst nach kuerzeste Verbindung und geringem
gegenseitigen beeinflussen.
Da braucht es schon ein regelmaessiges Muster.

Lochraster ist vermutlich schon das Optimum. Sonst haette es sich nicht
in den letzten 30Jahren durchgesetzt auch wenn es nicht perfekt ist.

Vanye

[Peter N. (alv)]

Heiner K. schrieb:
> Ein Beispiel für meinen Aufbau mit SMDs zeit das zweite Bild.
> Meine Klimmzüge mit den zusätzlichen Lötpunkten sollen eigentlich die
> Drahtbrücken überflüssig machen.

Bei Lochrasteraufbau mit solch kurzen Verbindungen verwende ich keine 
Drähte, sordern verbinde die Lötaugen mit Lötzinn.

[Peter N. (alv)]

Welcher Lochdurchmesser ist bei Lochrasterplatten eigendlich 
empfehlenswert?
Der Standardurchmesser (1mm?) ist meistens unnötig groß und sonst muß 
man sowieso aufbohren...

[Vanye R. (vanye_rijan)]

> Der Standardurchmesser (1mm?)

Standard ist Standard oder? :-D

Ich brauche meistens keine Loecher weil ich mich bemuehe so gut
wie alles in SMD zu machen. Die Ausnahmen sind dann so Dinge wie
Pfostenstecker, Poti, Schalter, sehr dicker Transistor und da
ist 1mm schon eine gute Wahl.

Vanye

[Peter N. (alv)]

Meine E-Schrott-Kisten sind noch voller bedrahteter Bauteile. Die 
verwende ich hauptsächlich.
SMD-ICs werden mit Adapterplatinen "verDILt".
SMD verwende ich nur da, wo es besonders klein sein muß oder anderweitig 
nicht anders geht.

[Heiner K. (heinerkuhlmann)]

Stephan S. schrieb:

> Und wie vermeidest Du die Verbindung von Pin 2 und 3 sowie 6 und 7 ???

Ach so. Da gibt es einen Trick:

Der MOSFET Q2 hat zwar 8 Pins. 1 bis 3 sind die Source, 4 das Gate und 7 
bis 8 Drain :-)

Ich verwende durchkontaktierte 2,54mm Lochrasterplatinen mit 0,8mm 
Bohrungen. Damit kann ich THT und SMD verwenden. Die Verbindungen werden 
meistens auf der Unterseite mit blankem Silberdraht von 0,3mm verlegt, 
bei durchkontaktierten Lötpunkten kann man nicht auf beiden Seiten eine 
Leitung über eine Lötpunkt führen. Deshalb verwende ich meistens 
Verbindungen auf der Unterseite. Mit einem Trick sind diagonale 
Kreuzungen zwischen vier Lötpunkten drin. Die SMD-Teile setze ich auf 
die Ober- oder Unterseite. Dadurch sind manche Verbindungen unmittelbar 
durch die Durchkontaktierung gegeben.

Manche Verbindungen müssen mit isoliertem Kupferdraht durchgeführt 
werden, oben oder unten wie es passt aber nicht über Bauelemente. 
Insgesamt kann ich damit kompakte Platinen herstellen. Wie das Bild von 
dem Impulsgenerator oben zeigt.

Das Ganze habe in 
https://praktische-elektronik.dr-k.de/Praktikum/Aufbau/Le-Aufbau-auf-Lochrasterplatinen.htm 
beschrieben.

Das Layout entwerfe ich in KiCad mit vier Lagen. Oben, unten, isolierter 
Draht oben und isolierter Draht unten. Das Raster ist 2,54mm außer bei 
den Verbindungen mit isoliertem Draht, die oft mit 1,27mm neben den 
Lötpunkten geführt werden, damit KiCad nicht weint. SMD-Bauelemente 
werden in KiCad mit feinem Raster zwischen Lötpunkte geschoben.

Das anhängende Gemälde beschreibt das. Mehr unter 
https://praktische-elektronik.dr-k.de/Praktikum/Aufbau/Le_Layout_Lochrasterplatinen.html
Dort gibt es auch eine Abbildung mit isolierten Drahtbrücken in 3D.

Meine Idee mit den Lötpunkten im 1,27mm Raster zwischen den 2,54mm
Durchkontaktierungen entstand, um Drahtbrücken zu vermeiden.

Eigentlich verwende ich nur SMDs mit 2, 3 oder 4 Pins. Und MOSFETS im 
SO-8-Gehäuse :-) Dem Gefummel mit anderen SMDs gehe ich mit Adaptern auf 
DIL aus den Wege.

Diese Diskussion hat mit davon überzeugt, dass solche Spezialplatinen 
vor allem hohe Kosten verursachen und ich mit meiner Vorgehensweise gut 
zurecht komme.

Den Hinweis von Vanye mit dem Beschneiden von Lötpunkten werde 
ausprobieren. Ein weiterer Trick ist das Trennen von 
Durchkontaktierungen durch Aufbohren.

Heiner

[Peter N. (alv)]

Heiner K. schrieb:
> Angehängte Dateien:
>             Darstellung-brd-annotiert.png

Hier würde ich Q2 um 180° drehen, damit vermeide ich die Kreuzung.

Ansonsten doppelseitige Lochrasterplatten nur ohne Durchkontaktierung.
Damit kann ich doppelseitig bestücken und nur wo nötig auf die andere 
Seite wechseln.

[Heiner K. (heinerkuhlmann)]

Peter N. schrieb:

>>             Darstellung-brd-annotiert.png
>
> Hier würde ich Q2 um 180° drehen, damit vermeide ich die Kreuzung.

Nee, es geht bei der Darstellung nicht um ein optimales Layout, sondern 
es soll ein Beispiel mit Kreuzungen usw sein.

> Ansonsten doppelseitige Lochrasterplatten nur ohne Durchkontaktierung.
> Damit kann ich doppelseitig bestücken und nur wo nötig auf die andere
> Seite wechseln.

Durchkontaktierungen überstehen Korrekturen besser :-)

Aber Du hast Recht.

Was mache ich dann mit meinen durchkontaktierten Platinen :-)

Auf der anderen Seite sind meine Platinen manchmal so eng bestückt, dass 
da kein Platz für Leiterbahnen auf der Oberseite ist. Beispiel mein 
Layout für den Impulsgenerator.

Heiner