Via-Platzierung an Abblockkondensatoren

[Karl D. (electronicsfreak)]

Hallo,

es geht um die Platzierung von Vias an Abblockkondensatoren an einem 
Mikrocontroller gemäß angehängtem Bild. Mir wurde gesagt, dass es besser 
sei, das 3,3V-Via nicht wie im Bild neben den kleinen, sondern neben den 
großen Abblockkondensator zu setzen. Allerdings sind mir die Vorteile 
davon nicht ganz klar, vielleicht kann mir jemand eine Begründung 
hierfür geben.


Viele Grüße
Karl

[Clemens L. (c_l)]

Auch Leiterbahnen haben Widerstand und Induktivität. Wenn der Strom auf 
dem Weg von der Versorgung zum Chip ist, dann hat der große Kondensator 
weniger Effekt, wenn er durch eine zusätzliche Leiterbahn angebunden 
ist.

Bei solch kurzen Leiterbahnstücken ist das wahrscheinlich nicht messbar.

[H. H. (hhinz)]

C6 ist ein prima Kandidat fürs Tombstoning.

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Karl D. schrieb:
> Platzierung von Vias an Abblockkondensatoren
Hier gehört der Kondensator ganz offensichtlich zwischen die beiden Pins 
oben links. Und von dort aus gehts dann weiter mit Vias.

Lies das da und auch das, was in den verlinkten Beiträgen gepostet wird:
- http://www.lothar-miller.de/s9y/archives/12-Entkopplung.html

[Falk B. (falk)]

Karl D. schrieb:
> es geht um die Platzierung von Vias an Abblockkondensatoren an einem
> Mikrocontroller gemäß angehängtem Bild.

Ein Them für Üholosophen und solche, die sich dafür halten.

> Mir wurde gesagt, dass es besser
> sei, das 3,3V-Via nicht wie im Bild neben den kleinen, sondern neben den
> großen Abblockkondensator zu setzen.

Wo daneben? Links oder rechts? Allgemein gilt, daß man die 
Zuleitungslänge minimieren sollte. Aber praktisch muss man erstmal die 
Unterschiede zwischen verschiedenen Anbildungen REAL nachweisen. Das ist 
schwieriger als gedacht. Und nicht jedes Layout ist ein GHz Monster, wo 
es WIRKLICH auf jeden mm ankommt. So wie es ist, ist es in 90% der Fälle 
vollkommen OK.

> Allerdings sind mir die Vorteile
> davon nicht ganz klar, vielleicht kann mir jemand eine Begründung

[Falk B. (falk)]

Lothar M. schrieb:
> Lies das da und auch das, was in den verlinkten Beiträgen gepostet wird:
> - http://www.lothar-miller.de/s9y/archives/12-Entkopplung.html

OMG! Nicht schon wieder diese "Weisheiten".

[Thomas (kosmos)]

zw. den 3,3V Pins von C14 und C6 war eben zu wenig Platz fürs Via, 
deswegen haben die es weiter rechts geparkt. Das Layout sollte so sein, 
dass der Impulsstrom auch über den kleinen Kerko geht, wenn man das T 
oder Stern anbindet läuft man Gefahr das der kleine Kerko aufgrund einer 
schlechteren Anbindung nicht viel abblockt.

Hier gibts einige Infos
http://www.lothar-miller.de/s9y/categories/14-Entkopplung

[Falk B. (falk)]

Thomas schrieb:
> zw. den 3,3V Pins von C14 und C6 war eben zu wenig Platz fürs Via,
> deswegen haben die es weiter rechts geparkt. Das Layout sollte so sein,
> dass der Impulsstrom auch über den kleinen Kerko geht, wenn man das T
> oder Stern anbindet läuft man Gefahr das der kleine Kerko aufgrund einer
> schlechteren Anbindung nicht viel abblockt.

Schön nachgeplappert. Schon mal REAL nachgemessen? Galubst du wirklich, 
daß 3mm Leitung so gut als Sperrfilter wirken? Die HF-Leute wären 
begeistert!

[P. S. (namnyef)]

So wie C6 platziert und angebunden ist, macht die Position des 3V3-Vias 
den Kohl wahrscheinlich auch nicht mehr fett.

Ob das in deiner Anwendung überhaupt relevant ist, kann man natürlich 
nicht beurteilen. Aber es schadet meist nicht folgende Grundsätze zu 
beachten:
- Kondensator möglichst nah bzw. niederinduktiv an die Versorgungspins 
für die er Energie liefern soll.
- Das Via-Paar aus GND und Supply möglichst nahe zusammen platzieren 
(verringert die Induktivität des Via-Paares).

Wenn es also aus irgendeinem Grund besser sein sollte das 3V3-Via 
zwischen die beiden Kondensatoren zu platzieren (ich sehe auf die 
Schnelle nicht weshalb), dann sollte das GND-Via auch mitwandern.

Aber wie gesagt: Ob das in diesem Fall überhaupt alles praxisrelevant 
ist, kann hier keiner sagen.

Immer daran denken: Es geht immer darum den Versorgungspins des zu 
versorgenden Bauteils möglichst schnell/niederinduktiv Energie liefern 
zu können.

[Thomas (kosmos)]

hab das nicht auf diese Platine bezogen, ich denke hier so an dieses 
Bild
http://www.lothar-miller.de/s9y/uploads/Bilder/Entkopplung_OK2.jpg da 
läuft man halt am wenigsten Gefahr.

Außerdem sieht man hier die GND Leitung nicht, nur weil die eine Seite 
3mm nah am IC sitzt kann es trotzdem eine große Schleife geben, wenn die 
GND Leitung eine Weltreise macht.

Und nein nachgemessen habe ich es nicht, aber wenn ich mir 
Layout-Empfehlungen der Hersteller ansehe und dort alle Kerkos sehr nah 
und sogar symmetrisch angeordnet sind, dann gehe ich davon aus das die 
das nicht alleine der Optik machen. Die größeren Kerkos bzw. kleinen 
Elkos sitzen dann erst in der 2ten Reihe.

[Falk B. (falk)]

P. S. schrieb:
> Immer daran denken: Es geht immer darum den Versorgungspins des zu
> versorgenden Bauteils möglichst schnell/niederinduktiv Energie liefern
> zu können.

Sicher, aber auch da muss man schon die Frage nach der Größenordnung 
stellen. Nicht jeder mm Leitung mit ~1nH INduktivität hat in jeder 
Schaltung eine meßbare Wirkung. Außerdem zählt die GESAMTE Stromschleife 
aus Kondensator, Zuleitung und IC-Pins. Hier sehen wir die direkte 
Verbindung zum IC per Leitung, der Rest über Massefläche, wobei wir die 
Massepins des ICs nicht sehen. Nach Lothars Le(h)ere ist das ganz schlim 
und "Am Falschesten" und "Kondensator unwirksam". Jaja.

[Falk B. (falk)]

Thomas schrieb:
> Außerdem sieht man hier die GND Leitung nicht, nur weil die eine Seite
> 3mm nah am IC sitzt kann es trotzdem eine große Schleife geben, wenn die
> GND Leitung eine Weltreise macht.

Stimmt, aber das ist vermutlich ne Massefläche.

> Und nein nachgemessen habe ich es nicht, aber wenn ich mir
> Layout-Empfehlungen der Hersteller ansehe und dort alle Kerkos sehr nah
> und sogar symmetrisch angeordnet sind, dann gehe ich davon aus das die
> das nicht alleine der Optik machen.

Glauben != Wissen. Ist so wie das Thema Längenausgleich bei schnellen 
Signalen ;-)

[Michael (Firma: HW Entwicklung) (mkn)]

Falk B. schrieb:
> Glauben != Wissen. Ist so wie das Thema Längenausgleich bei schnellen
> Signalen ;-)

Jaja, alle haben sich geirrt.
Alle sind auf dem Holzweg.

Die Theorie begreift er nicht, den Fachleuten glaubt er nicht, im EMI 
Labor muss er seine alternative Physik nie beweisen.

Und weil er vor langer Zeit aufgehört hat sich selbst, sein Wissen, 
seine Tools, seine Arbeitsweise und seine vorgefassten Meinungen zu 
hinterfragen, sind eben alle doof.
Außer der Falk, der hats voll drauf.

Das ist für jeden EMI Kundigen und HFler dermaßen lächerlich, das es 
keine ernsthafte Erwiderung mehr verdient.

Flankenanstiege mit wenigen ns, bei hoch getakteten MCUs und 
Schaltreglern kennt er nicht.
Die sich über die ganze Fläche ausbreitenden Störungen die man selbst 
mit Metallgehäuse und Filtern kaum wieder einfangen kann, glaubt er 
nicht.
Eine Arbeitsweise wo man es einfach so gut macht wie man kann, obwohl 
der Beweis kaum zu erbringen ist das es genau hier notwenig gewesen 
wäre, ist er zu faul.

Und da EMI labore bei ihm nur Schamanenhokuspokus sind, ist alles 
richtig was er sagt denn er selbst weiß es nicht besser, anderen glaubt 
er nicht und niemand hat lange Lust sich mit so einem abzugeben.

@TO
jedes Via ist eine Induktivität und ein Widerstand.
Zwei Vias haben also die halbe Induktivität und den halben Widerstand.
Je nach Anwendung ist das 'völlig egal', bis hin zu 'Elementar'
Die Flanken sind das Thema, nicht unbedingt die Frequenz des Signales.
Je schneller der Flankenanstieg, je höher der Pegel, je höher der Strom 
um so mehr macht das aus.
Interne Schaltvorgänge in der MCU speisen parasitäre Kapazitäten.
Auch wenn die MCU nur mA zieht, können das einige Ampere in ns Bereich 
sein.
Die sollen die Kondensatoren abfangen.
Das ist als ob man einen Stein ins Wasser wirft.
Die Wellen breiten sich über die ganze Wasseroberfläche aus.
Versuche mal die Wellen an allen Ufern so zu blocken das sie dort ncith 
ankommen. Annähernd unmöglich.
Man verhindert die Wellen am besten direkt dort wo sie entstehen.
Sind die erst unterwegs, wirds schwierig.
Wenn EMI keine Rolle speilt weil man im Keller Privatkram bastelt, merkt 
man wahrscheinlich keinen Unterscheid.

Weil auch ein Kondensator kein ideales Bauteil ist und einen 
Frequenzgang hat, verwendet man mehrere unterschiedliche.
Faustformel: Je größer der Kondendsator um so niedriger die Frequenz bei 
der sein Induktiver Anteil die Wirksamkeit verschlechtert.
Je kleiner er ist um so weniger wirkt er aber bei niedrigen Frequenzen.
Mit jeder zusätzliche Induktivität im Layout zwischen Kondensator und 
Störquelle verschlechterst du die Wirkung der Kondensatoren.
Induktivitäten davor helfen wiederum, weil Störströme den Weg des 
geringsten Widerstandes gehen und der führt idealerweise direkt in den 
Filter Kondensator

So wie die es gemacht hast, hast Du mehrere Induktivitäten die vor den 
Kondensatoren liegen.
Und die verhindern ein klein wenig das der Kondensator seinen Job mchen 
kann.
Schon THD Kondensatoren sind schlechter als SMD, wegen der Induktivität 
der Anschlussbeine.
Ob das in deinem Fall überhaupt ein Rolle spielt wissen wir nicht.
Es macht aber nie etwas schlechter es zu berücksichtigen.

[Frank O. (frank_o)]

Michael schrieb:
> Die Theorie begreift er nicht, den Fachleuten glaubt er nicht, im EMI
> Labor muss er seine alternative Physik nie beweisen.

Er hat doch nur geschrieben, dass das nicht in jedem Fall eine Rolle 
spielt.

[Falk B. (falk)]

H. H. schrieb:
> C6 ist ein prima Kandidat fürs Tombstoning.

Sicher nicht. Nur weil keine perfekte Balance der Kupferanschlussflächen 
vorhanden ist, wird noch lange keine Erektion draus ;-)
Aber was wäre dieses Forum ohne Perfektionismus und Pedanterie. Deutsche 
Kernkompetenzen!

[H. H. (hhinz)]

Deine Kernkompetenz steht außer Frage.