Hallo Zusammen, ich habe im Internet gelesen, dass es bezüglich EMV und ESD sinnvoll ist, die äußersten Layer einer Platine komlett als GND-Fläche zu nutzen. Also wären die Layer dann wie folgt angeordnet: GND Signal Signal / GND. Meine Platine ist primär mit SMD bestückt. Müsste ich bei solch einer Platine dann jeden Pin eines Controllers erst mittels Via mit dem entsprechenden inneren Signal-Layer verbinden :-O ? Dann habe ich ja mega viele Vias. Die zweite Frage wäre, wie kriege ich das in KiCAD eingestellt. Ich habe jetzt meine ursprüngliche 2 Layer Platine auf 4 Layer erweitert und dann die GND Polygone erstellt. Aber jetzt habe ich Signal GND GND / Signal. Was muss ich tun, um GND Signal Signal / GND zu erhalten? Viele Grüße Andy
Andreas S. schrieb: > Aber jetzt habe ich Signal GND GND / Signal. > Was muss ich tun, um GND Signal Signal / GND zu erhalten? Also KiCad ist es prinzipiell egal, welche Layer du wofür benutzt. Man kann das zwar irgendwo bei der Board Configuration einstellen, gelten tut das aber afaik nur ggf. für einen externen Autorouter. Du musst also die Polygone bzw. Füllflächen einfach auf dem gewünschten Layer erstellen. In deren Eigenschaften kann man auch mehrere Layer wählen.
Hallo Johannes, danke für deine Rückmeldung. Ich habe dann aber das Problem, dass ich alle bisher gezogenen Leiterbahnen, die jetzt auf F.Cu und B.Cu liegen, auf die neuen inneren Layer verlegen muss (das ließe sich aber natürlich mit etwas Aufwand machen). Ein weiteres Problem ist, dass die Bauteile nur mit den äußersten Layer verbunden werden können. Dann müsste ich für jeden Pin einen Via anlegen. Das kann doch eigentlich nicht die Lösung sein oder? Grüße Andy
Andreas S. schrieb: > Ich habe dann aber das Problem, dass ich alle bisher gezogenen > Leiterbahnen, die jetzt auf F.Cu und B.Cu liegen, auf die neuen inneren > Layer verlegen muss Das könnte man sehr einfach im Menü Bearbeiten -> Leiterbahn- und Via-Eigenschaften (oder so ähnlich, hab es gerade nicht vor mir) machen. Da kann man Leiterbahnen nach Layer filtern und einen neuen Layer wählen. Dann müsste man natürlich noch Vias ergänzen und mit den Leiterbahnen bzw. Pads entsprechend verbinden. Ich bezweifle aber eher, dass die genannte Intention, außen GND Layer zu haben, so sinnvoll ist. Aus dem bereits von dir genannten Grund, dass man ja dann für jede Pad-Signal-Verbindung ein Via braucht. Ich selbst kenne eher die Abfolge Signal-VCC-GND-Signal. Da ich selbst bisher noch wenig Erfahrung damit habe, würde ich aber mal abwarten, was andere dazu sagen.
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Johannes T. F. schrieb: > Das könnte man sehr einfach im Menü Bearbeiten -> Leiterbahn- und > Via-Eigenschaften (oder so ähnlich, hab es gerade nicht vor mir) machen. > Da kann man Leiterbahnen nach Layer filtern und einen neuen Layer > wählen. Dann müsste man natürlich noch Vias ergänzen und mit den > Leiterbahnen bzw. Pads entsprechend verbinden. Ok, schaue ich mir mal an, vielen Dank. Bei den Vias scheint dann die Verwendung von Blind- und Buried-Vias die Lösung zu sein?! > Ich bezweifle aber eher, dass die genannte Intention, außen GND Layer zu > haben, so sinnvoll ist. Aus dem bereits von dir genannten Grund, dass > man ja dann für jedes Signal ein Via braucht. Ich selbst kenne eher die > Abfolge Signal-VCC-GND-Signal. > > Da ich selbst noch nicht allzu viel Erfahrung damit habe, würde ich aber > mal abwarten, was andere dazu sagen. Da wäre ich über weitere Einschätzungen/Meinungen dankbar. Grüße Andy
Für EMV-Eigenschaften wären die äußeren GND-Layer quasi als Schirmung vielleicht vorteilhaft, aber ich schätze mal, auch nur in speziellen Fällen notwendig. Aber ESD ... Kann mir nicht vorstellen, dass es da was bringen würde. Wäre aber selbst auch mal gespannt, was die Experten dazu sagen ...
Moin, Andreas S. schrieb: > Da wäre ich über weitere Einschätzungen/Meinungen dankbar. Guck' halt mal auf real existierende Layouts, z.b. PC-Motherboards, PC-Karten, oder sonst irgendwelche Elektronik etc. Also ich hab da noch keine gesehen, wo aussen nur GND Lagen waren. Bei 4 Layern und 2x GND aussen haste auch ein Problem, dass sich dann deine inneren 2 Layer "sehen". Da wirst du keine definierte Impedanz hinkriegen. Ich halte das GND-Aussen-Konzept fuer "gut gemeint". Gruss WK
Andreas S. schrieb: > Dann habe ich ja > mega viele Vias. Und genau deswegen macht man das auch nicht. EMV gerechtes PCB Design ist mehr als stumpf Massenflächen irgendwo hinzupflastern.
Mach halt Sig/GND/GND/Sig. Der Unterschied bei der EMV-Performance sollte zu GND/Sig/Sig/GND in den meisten Fällen vernachlässigbar sein.
Andreas S. schrieb: > Da wäre ich über weitere Einschätzungen/Meinungen dankbar. Ich habe gerade eine ähnlich konzipierte Platine entworfen, aber da ging es nicht um irgendwelche EMV-Eigenschaften (ist eh alles sehr niederfrequent), sondern es wurden aus technischen Gründen auf den Außenseiten in großen Bereichen möglichst plane Flächen benötigt. Dadurch bot es sich an, dort glatte Kupferflächen zu platzieren und die Signale nach innen zu verlegen. Normal würde ich auch einen Stapel Signal - GND - Versorgung - Signal benutzen bei vier Lagen.
Andreas S. schrieb: > die jetzt auf F.Cu und B.Cu liegen, > auf die neuen inneren Layer verlegen muss (das ließe sich aber natürlich > mit etwas Aufwand machen). Es gibt die Funktion "Lagen tauschen" im Bearbeitungsmenü... Andreas S. schrieb: > Ok, schaue ich mir mal an, vielen Dank. Bei den Vias scheint dann die > Verwendung von Blind- und Buried-Vias die Lösung zu sein?! Wenn man es bezahlen will, klar. Michael schrieb: > EMV gerechtes PCB Design ist mehr als stumpf Massenflächen irgendwo > hinzupflastern. So ist es. Bei einem 4-Lagen Design hat man außerdem das Problem, das die beiden inneren Lagen sehr dicht sind wohingegen der Abstand zwischen Innen und Außenlage groß ist. Damit bekommt man dann auch schöne kapazitive Kopplung zwischen den Signalen. An der Schaltung messen macht dann auch richtig Spaß.
Angehängte Dateien:
Andreas M. schrieb: > Bei einem 4-Lagen Design hat man außerdem das Problem, das die beiden > inneren Lagen sehr dicht sind wohingegen der Abstand zwischen Innen und > Außenlage groß ist. Dem kann ich nicht wirklich folgen. Hier mal zwei Beispiele auf die Schnelle.
Jörg W. schrieb: > Dem kann ich nicht wirklich folgen. Hier mal zwei Beispiele auf die > Schnelle. Hmm, ja hast Recht. Hab ich falsch im Kopf gehabt. Hab jetzt auch nur einen Stackup mit 0,4mm Core im Innern gefunden.
Jörg W. schrieb: > Normal würde ich auch einen Stapel Signal - GND - Versorgung - Signal > benutzen bei vier Lagen. Prinzipiell würde ich auch mit zwei Layern auskommen. Hätte es denn irgend einen Vorteil, wenn ich vier Layer Signal - GND - Versorgung - Signal nutze? Grüße Andy
Andreas S. schrieb: > Hätte es denn irgend einen Vorteil, wenn ich vier Layer Signal - GND - > Versorgung - Signal nutze? Ja, einfaches Routing bzw. einfach nur Durchkontaktierung von VCC und GND sowie niedrige Impedanzen letzterer wegen der Flächen.
Andreas S. schrieb: > Hätte es denn irgend einen Vorteil, wenn ich vier Layer Signal - GND - > Versorgung - Signal nutze? Vorteil: geschlossenen GND und Versorgungsflächen sind einfach zu haben. Hat auf jeden Fall EMV-mäßig Vorteile. Nachteil: es kostet mehr. ;-)
Jörg W. schrieb: > Nachteil: es kostet mehr. ;-) Bei kleinen Abmessungen kann man das Special Offer von JLC nutzen: 50x50mm² 4-Layer für 2 Dollar, 5 Stück.
Ground außen ist mehr ein akademisches Konzept. Jedes Bauteil stört dann die Grundfläche, jedes Signal hat mindestens zwei vias, also 4 impedanzsprünge. Bei vier Lagen insgesamt kann man keine gesicherte Leiterbahnimpedanz definieren, weil sich die Innenlagen sehen.
Florian L. schrieb: > also 4 impedanzsprünge Das dürfte erst bei einigen Gigahertz ein Punkt werden. Für alles andere ist ein Via, das maximal 1 mm vom Pin entfernt ist, noch in einem "elektrisch kurzen" Abstand. (Sinnvoll finde ich das Konzept natürlich trotzdem nicht.)
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