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Forum: Platinen Massefläche einer Platine


Autor: Blitzenblitz (Gast)
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Habe aus dem Schrott diese Platine:
Die Massefläche ist eine Gitterstruktur.

Welche Vor- und Nachteile hat das gegenüber einer Platine mit 
durchgehender Massefläche?

Wie sieht es dabei
1. HF mässig betrachtet aus?
2. Fertigungstechnisch betrachtet aus?

Wie kann ich, falls ich das will, das mit EAGLE machen?

Autor: Zottel Thier (zotty)
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Mit Eagle: beim Polygon "Hatch" einstellen, HF-mäßig ist es so guzt wie 
vollflächig, impedanzmäßig (für groundplanes) im Prinizp auch 
gleichwertig, wird aber heute kaum noch gemacht, war besonders früher 
besser zu fertigen und zu löten

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Blitzenblitz (Gast)

>Welche Vor- und Nachteile hat das gegenüber einer Platine mit
>durchgehender Massefläche?

Wenig Vor, viel Nachteile.

>1. HF mässig betrachtet aus?

Deutlich schlechter

>2. Fertigungstechnisch betrachtet aus?

Etwas besser.

>Wie kann ich, falls ich das will, das mit EAGLE machen?

Polygon -> Fill-> Hatch

MFG
Falk

Autor: bastler_1651 (Gast)
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afaik war das früher so, da man den lötstopplack sonst nicht gut 
aufbringen konnte. heutzutage sieht man das kaum noch

Autor: Blitzenblitz (Gast)
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Schönen Dank für die Antworten.

Ich selber habe bemerkt, bei Platinen mit durchgehender Massefläche ist 
das Ein- Und Auslöten sehr viel schwieriger, durch die Massefläche wird 
sehr viel Wärme abgeleitet!

@ Falk Brunner (falk):
Ist das mit Gitterstruktur denn HF-mässig viel schlechter?
Gibt's da exakte Meßwerte?
Sorry, habe nicht nach gegoogelt, weiß nicht wie die exakte Bezeichnung 
für diese Sache ist.

Autor: David ... (volatile)
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Blitzenblitz schrieb:
> Schönen Dank für die Antworten.
>
> Ich selber habe bemerkt, bei Platinen mit durchgehender Massefläche ist
> das Ein- Und Auslöten sehr viel schwieriger, durch die Massefläche wird
> sehr viel Wärme abgeleitet!

a) Thermals aktivieren
b) Loeten lernen/besseren Kolben kaufen/besser einstellen/...

Autor: guest (Gast)
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Meine Erfahrung in der Fertigung hat gezeigt, dass sich Leiterplatten, 
bei denen eine Gitterstruktur drauf ist, während des Wellenlötens 
seltener verziehen, als mit durchgehender Massefläche.

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Blitzenblitz (Gast)

>Ist das mit Gitterstruktur denn HF-mässig viel schlechter?

Ja, wenn wir von richtiger HF reden, also 100MHz++.

>Gibt's da exakte Meßwerte?

Keine Ahnung.

>Sorry, habe nicht nach gegoogelt, weiß nicht wie die exakte Bezeichnung
>für diese Sache ist.

hatched ground plane

@  guest (Gast)

>Meine Erfahrung in der Fertigung hat gezeigt, dass sich Leiterplatten,
>bei denen eine Gitterstruktur drauf ist, während des Wellenlötens
>seltener verziehen, als mit durchgehender Massefläche.

Ja, das kann und tut man aber mit copper balance ausgleichen. Sprich, 
die Masse an Kupfer sollte auf allen Ebenen in etwa gleich sein. 
Freiflächen werden mit lustigem Karomuster gefüllt etc.

MfG
Falk

Autor: Zwölf Mal Acht (hacky)
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Ein gegittertes Polygon hat Vorteile wenn man eine Schirmung aber 
gleichzeitig kleine Kapazitaet braucht.

Autor: Kai Klaas (Gast)
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Hallo Hacky,

>Ein gegittertes Polygon hat Vorteile wenn man eine Schirmung aber
>gleichzeitig kleine Kapazitaet braucht.

Bist du dir da sicher? Also, vom Gefühl her würde ich sagen, daß das 
kaum einen Unterschied macht. In einem Abstand von der Platine, der ein 
paar Maschenweiten entspricht, sollte doch die Feldliniendichte 
unverändert sein. Und auf der Platine müßten doch eigentlich die 
ladungsfreien Bereiche durch die Bereiche mit konzentrierten Ladungen 
(Spitzeneffekt an den Kanten) weitgehend kompensiert werden. Oder irre 
ich mich?

Hast du einen Link, oder das mal selbst durchgerechnet? Man könnte das 
ja auch mal mit Streifenrasterkarten und Platinen mit durchgehender 
Kupferfläche direkt messen. Habe das auch schon versucht, aber mein 
Fluke87 zeigt mir die Kapazität nicht wirklich richtig an.

Kai Klaas

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Blitzenblitz schrieb:

> 2. Fertigungstechnisch betrachtet aus?

Trifft hier nicht zu (ist industriell gefertigt), aber wenn man die
Positive mit einem Laserdrucker für den Hausgebrauch macht, hat eine
Schraffur in den Flächen den Vorteil, dass der Toner an Strukturkanten
eine bessere Deckung erreicht als in großen Flächen.  Damit wird der
effektive Gesamtkontrast des Positivs besser.

Im Gegenzug verbraucht man natürlich mehr Entwickler und Ätzmittel.

Autor: TSE (Gast)
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Hallo,
Hat einfach den Vorteil das man Kupfer spart.
Bei einigen 100k platinen sollte das ein nicht zu verachtendes Volumen 
sein.

Autor: Uwe N. (ex-aetzer)
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@ TSE

> Hat einfach den Vorteil das man Kupfer spart.

Wieso spart man bei gerasterten Strukturen Cu ? Das Gegenteil ist der 
Fall.

Gruss Uwe

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Uwe N. schrieb:

> Wieso spart man bei gerasterten Strukturen Cu ?

Hängt von der Technologie ab.  Wenn du alles von einer dünnen
Grundkupferschicht aus aufbaust (was bei durchkontaktierten
Platinen durchaus der Fall sein kann), brauchst du natürlich sehr
viel mehr Kupfer-Galvanik, wenn du große Flächen hast.

Autor: Uwe N. (ex-aetzer)
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Hallo Jörg,

> ... Wenn du alles von einer dünnen Grundkupferschicht aus aufbaust
>(...), brauchst du natürlich sehr viel mehr Kupfer-Galvanik, wenn du
> große Flächen hast.

Habe ich grosse Cu-Flächen, brauche ich mehr Galvanik-Cu. Ist Klar.
Habe ich aber grosse, gerasterte Cu-Flächen, muss ich die erstmal ätzen 
-
um anschliessend Galvanik-Cu wieder aufzubringen.

Also entweder brauche ich mehr Ätzmittel (gerasterte Cu-Flächen) oder 
mehr Galvanik-Cu (vollflächig Cu).

Gruss Uwe

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Uwe N. schrieb:

> Habe ich grosse Cu-Flächen, brauche ich mehr Galvanik-Cu. Ist Klar.
> Habe ich aber grosse, gerasterte Cu-Flächen, muss ich die erstmal ätzen

Das Ätzmittel ätzt bei derartigen Technologien aber nur die relativ
dünne Grundkupferschicht weg, da können die Kosten für die dicke
Cu-Schicht für die Bahnen im Vergleich schon größer ausfallen.

Ist aber alles reine Spekulation, sofern sich nicht jemand zu Wort
meldet, der tatsächlich industriell derartige Technologien betreibt
und bereit wäre, das mal mit ein paar Zahlen aus dem praktischen
Betrieb zu untersetzen.

Autor: Uwe N. (ex-aetzer)
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> Das Ätzmittel ätzt bei derartigen Technologien aber nur die relativ
> dünne Grundkupferschicht weg, da können die Kosten für die dicke
> Cu-Schicht für die Bahnen im Vergleich schon größer ausfallen.

Nein, nein. Die Reihenfolge in der Fertigung ist etwas anders:
Zuerst wird gebohrt, dann die Galvanik anschliessend die 
Leiterbildstruktuierung. D.h. wie dick oder dünn das Basiskupfer auch 
sein mag - es ist (fast) egal, weil das Ätzen erfolgt immer mit Basis Cu 
und Aufbaukupfer zusammen.

> Ist aber alles reine Spekulation, sofern sich nicht jemand zu Wort
> meldet, der tatsächlich industriell derartige Technologien betreibt
> und bereit wäre, das mal mit ein paar Zahlen aus dem praktischen
> Betrieb zu untersetzen.

Standard ist bei uns 25µm Cu-Aufbau in Hülse und auf der Fläche. Was die 
Kosten dafür angeht (bin kein Vertriebler) kenne ich bisher keinen 
Hersteller, der die LP-Kosten nach Verhältnis von Cu zu freier Fläche 
berechnet. Kann mich aber auch irren.

Gruss Uwe

Autor: Uwe N. (ex-aetzer)
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Nachtrag:

Vergiss mein Posting von 09.11.2009 10:11. Da hatt ich noch keinen 
Kaffee.


Gruss Uwe

Autor: Reinhard Kern (Gast)
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Uwe N. schrieb:
> D.h. wie dick oder dünn das Basiskupfer auch
> sein mag - es ist (fast) egal, weil das Ätzen erfolgt immer mit Basis Cu
> und Aufbaukupfer zusammen.

Ist nicht wahr, oder ihr seid noch im vorigen Jahrhundert. Es wird 
chemisch verkupfert und diese chemische Cu-Schicht noch galvanisch 
verstärkt, aber nicht auf die Endstärke, sondern nur soweit, dass man 
stabil damit umgehen kann. Dann wird ein Fotomaske aufgebracht und NUR 
DIE LEITERSTRUKTUREN werden auf CU-Endstärke gebracht und mit einem 
metallischen Ätzschutz versehen.

Das spart nicht nur Ätzmittel, sondern im gleichen Mass galvanisches Cu, 
weil es recht unsinnig ist, etwas aufzugalvanisieren, was gleich drauf 
wieder weggeätzt wird. Das Verfahren ist also von der Vernuft diktiert.

Davon abgesehen, Innenlagen werden nur geätzt, und der 
Ätzmittelverbrauch fällt finanziell nicht ins Gewicht, im Gegensatz zur 
Galvanik. Eine Berechnung der Kosten lohnt sich daher von vornherein nur 
für Aussenlagen mit Cu-Flächen.

Gruss Reinhard

PS vielleicht hast du ja inzwischen genügend Coffein intus.

Autor: hacky (Gast)
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Ich hab mal eine Simulation laufen lassen. Eine Leiterplatte 1.5mm dick 
FR4, die Leiterbahn 1mm Breit ueber einer GND Plane, und dann in die GND 
Plane Schlitze rein, alle 3mm mit 3mm Laenge und variabler Breite vom 0 
bis 1.2mm. Dann hab ich den S11 von 100kHz bis 10MHz gerechnet. Bei so 
tiefen Frequenzen wird noch nichts abgestrahlt. Die S11 veraendert sich, 
da sich die Impedanz veraendert.

Autor: Uwe N. (ex-aetzer)
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Hallo Reinhard,

> Ist nicht wahr, oder ihr seid noch im vorigen Jahrhundert.

Nein, sind wir nicht. Aber mein Wissen scheint es zu sein. Werde mich 
mal mit der Fertigung kurzschliessen um mein Wissen ins neue Jahrtausend 
zu befördern. Bin halt nur Layouter .... schäm

Danke für die dringend nötige Nachhilfe :-)


Gruss Uwe

> PS vielleicht hast du ja inzwischen genügend Coffein intus.

offensichtlich nicht, ich werde es mal intravenös probieren !

Autor: Kai Klaas (Gast)
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Hallo Hacky,

Interessant...

Vielen Dank für deine Mühe!


Kai Klaas

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