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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Leiterbahnen für 20A, Verständnisproblem


Autor: Joachim (Gast)
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Hallo,

ich baue eine H-Brücke die 65V und 20A können soll. In der ersten 
Version habe ich dazu die "Hochstromleitungen" als Kabel ausgeführt, was 
jedoch gerade bei der Anbindung an die MOSFETs sehr unschön ist.

Wenn ich mir jedoch einige der Tabellen und Grafiken die sich mit der 
Strombelastbarkeit befassen anschaue, müssten Leiterbahnen, die einen so 
großen Strom vertragen schon extrem breit sein.
Die MOSFETs sind jedoch im TO220 Gehäuse (sind bis 40A spezifiziert) und 
haben aber einen Pinabstand, der so breite Leiterbahnen gar nicht 
möglich macht.

Ich glaube ich stehe da einfach auf dem Schlauch und übersehe etwas, 
aber irgendwie macht das für mich keinen Sinn.

Wie soll ich solche Ströme "richtig" weiterleiten? Wie macht man das 
sauber?

Gruß,
Joachim

Autor: Volker Schulz (volkerschulz)
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Es kommt hier nicht (nur) auf die Breite der Leiterbahnen an, sondern 
auf deren Widerstand. Sehr kurze Leiterbahnen (wie z.B. der letzte 
Millimeter vor dem Bauteil) brauchen auch nicht besonders breit zu sein. 
Wird die Leiterbahn laenger, muss sie breiter werden (um den hoeheren 
Widerstand auszugleichen).

Ich setze solche FETs immer moeglichst nah an den Platinenrand (dort, wo 
die Last z.B. ueber Schraubklemmen angechlossen wird) und dicke die 
Leiterbahnen (nur fuer den Fall der Faelle) noch mit etwas Loetzinn auf.

Volker

Autor: Marvin (Gast)
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Hi Joachim,

wenn du keine breite Leiterbahn willst (was bei 10mm ja durchaus auch 
verstaendlich ist), so wirst du nicht drumherum kommen, die Leiterbahn 
dicker zu machen. Entweder durch eine dickere Kupferschicht oder indem 
du Kupferdraht auf die Leiterbahn loetest. (Letzteres ist durchaus 
ueblich.)

Gruesse

Marvin

Autor: Fallout-Girl (Gast)
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Hat es bei Target im Menü Tools nicht so ein dimensionierungstool dabei?

Autor: Gast3 (Gast)
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Aber bitte nicht den Schwachsinn mit dem "verstärken durch Lötzinn" denn 
das bringt NICHTS! das ist wie bei wärmeleitpaste, die leitet nur besser 
die wärme als luft, bedeutet aber noch lang nicht, dass sie gut wärme 
leitet.

Autor: Tajas R. (tony)
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@ Gast3
Also ich wäre Vorsichtig von Schwachsinn zu sprechen. Der spezifische 
Widerstand von reinem Kupfer ist 0,0179. Das ist gescheites 
Elektroniker-Zinn mit Sn60PB38Cu2 bei nem Widerstand von 0,086 auch 
nicht als schlecht zu bezeichnen!

Autor: Thomas S. (tsalzer)
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Eine sehr gute Frage!

Die Anschlußdrähte in To220-Gehäusen  sind meiner Meinung nach nicht mit 
den Stromtragfähigkeiten moderner Halbleiter mitgewachsen.

Zusätzliches Lötzinn ist auch für mich keine Lösung. Ich würde so ein 
Bauteil wie diese Doppel SMD-Dioden bauen, und den Kollektor/Drain 
gegenüber anbringen.


..bin mal gespannt auf die Erklärung, warum das so und nicht anders sein 
kann.


(Daß das dann halt nicht mehr TO220 heißen kann IST KEINE LÖSUNG!)

guude
ts

Autor: mhh (Gast)
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Gast3 schrieb:
> Aber bitte nicht den Schwachsinn mit dem "verstärken durch Lötzinn" denn
> das bringt NICHTS!

Der Leiterquerschnitt wird vergrößert. Das bringt schon was (ob genug 
ist eine andere Baustelle).

Autor: Sven J. (locutussum)
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beim lötzinn geht es aber doch nur darum, den leiterquerschnitt zu 
erhöhen! und das geht damit durchaus, auch wenn dadurch vielleicht der 
leitungsspezifische widerstand, aber insgesamt wird so trotzdem der 
widerstand gesenkt. und das ist es, worauf es ankommt. je geringer der 
widerstand, desto weniger verluste auf den leitungen, die verluste 
entsprechen der abgegebenen wärme auf den leitungen usw, usf. ;)


( an der stelle auch hilfreich: 
http://de.wikipedia.org/wiki/Elektrischer_Widersta... 
)

anhand der formeln kann man schön sehen, dass es hauptsächlich auf die 
abmaße des leiters ankommt, je länger, desto größer der widerstand, je 
größer die fläche orthogonal zum strom, umso kleiner. ;)

Autor: Thomas S. (tsalzer)
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So, schön gedacht, aber wie wie macht man das auf der Lötwelle?

In der Serienfertigung ist das keine Lösung, und weiter die Frage nach 
den Anschlußdrähten, die ja für z.B. 30 oder 40 A Dauerstrom doch zu 
dünn sind.

guude
ts

Autor: Sven J. (locutussum)
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aber wie lang sind denn die anschlussdrähte nach der montage? doch wohl 
sicher nicht mehr als ein paar mm.

aus obigen wiki-link kannst ja den widerstand für die länge ableiten.

und aus dem widerstand kannst mit P = R*I² direkt die wärmeentwicklung 
bestimmen. und diese wird auch bei 40A noch relativ gering sein, sofern 
die drähte kurz genug sind. hinzu kommt ja noch, dass bei 
anschluss-drähten erst mal eine freie konvektion möglich ist, wodurch 
hier die kühlleistung natürlich erheblich besser ist als bei einer 
leiterbahn.

wie man mehr lötzinn auf ner welle auf ne leiterbahn aufbringen kann ist 
natürlich ne gute frage. an der stelle wäre es wahrscheinlich am 
einfachsten, die leiterbahnen mit drähten zu verstärken.

aber das ist ja sowieso bei jedem löt-system anders. bei der welle muss 
man auf die orientierung der bauteile achten, bei reflow auf eine 
gleichmäßige verteilung der bauelemente usw. usf. ;)

Autor: mhh (Gast)
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Thomas S. schrieb:
> ...und weiter die Frage nach
> den Anschlußdrähten, die ja für z.B. 30 oder 40 A Dauerstrom doch zu
> dünn sind.

Dort setzt man eben kein einzelnen TO220 ein, wenn mehr Strom durch 
einen Transistor nötig ist.

Autor: Gast3 (Gast)
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Sondern TO247, Power T0220 etc. Aber welche Anschlussdrähte sollen 
überhaupt zu dünn sein? Innen können doch x- Drähe gebondet sein.

Autor: Gast 57 (Gast)
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Für das Strom-Problem dicke Leiterbahnen Cu 70mM oder 104µm.
Hilft schon viel.

Und Zinn auf Leiterbahn bei Wellenlötung???
Auch das geht, einfach den Lötstop auf der Leiterbahn
weglassen, aber nicht ganz bis zum Rand der Leiterbahn, so 0,2mm
Lötstopp würde ich noch stehen lassen.

Ich weiß, das mit dem Lötzinn ist nicht das "gelbe vom Ei"
es wird aber gemacht, kostet viel weniger als Drähte auflöten.
Der Bestücker mag es weniger.
O-Ton: "Das kostet uns zuviel Zinn", habe ich selbst gehört.
(Den Bestücker habe ich kurz danach auch aus anderen Gründen
gewechselt...)

Autor: Volker Schulz (volkerschulz)
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Man muss ja die 40A-Bahn (gerade in der Serienfertigung) nicht quer 
ueber die Platine ziehen. Sollten mehr als ein paar mm noetig sein, die 
sich nicht mehr durch breitere Leiterbahnen ausgleichen lassen, kann man 
ja auch gerne an eine Drahtbruecke denken.

Volker

Autor: Rudi D. (rulixa)
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Hier geht es um das alte Problem wieviel Strom eine Leitung, je nach 
Bauart verträgt.
Während meiner Ausbildung hat ein Profax gefragt:
Eine Sicherung, bestehend aus einem dickeren und einem dünneren 
Schmelzdraht, wird überlastet.

Wer schmilzt zuerst, der dünnere oder der dickere Draht?

Na was denkt ihr?

Autor: Volker Schulz (volkerschulz)
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Rudi D. schrieb:
> Wer schmilzt zuerst, der dünnere oder der dickere Draht?

Das hat aber nicht wirklich was mit diesem Problem zu tun... Wir 
verteilen den Strom ja nicht auf verschieden breite Leiterbahnen! ;)

Volker

Autor: Michael_ (Gast)
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Ich wollte schon sagen, ich muß erst suchen. Aber dann habe ich 
Leiterbahnbreite Strom eingegeben und es kamen viele Hinweise.
Unter anderem:
http://www.multipcb.de/ger/sites/pool/index.html?/...
Einzelexemplare mit Cu-Draht verstärken und für mehrere mit dem 
LP-Hersteller reden.

Autor: Michael_ (Gast)
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PS.: Es gibt auch noch dickere Kupferauflagen als 105µm!

Autor: Jens G. (jensig)
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>Eine Sicherung, bestehend aus einem dickeren und einem dünneren
>Schmelzdraht, wird überlastet.

>Wer schmilzt zuerst, der dünnere oder der dickere Draht?

Wenn in Serie, dann der dünne ;-)

Autor: Simon K. (simon) Benutzerseite
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Ich wollte es auch erst nicht glauben, aber Verdicken mit Zinn bringt 
tatsächlich keine nennenswerte Verringerung des Widerstandes.
Beitrag "80A auf der Platine - wie den Strom leiten"
http://www.mikrocontroller.net/articles/Leiterbahnbreite

Autor: der mechatroniker (Gast)
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Eine oft nicht bedachte Möglichkeit, die Strombelastbarkeit zu erhöhen, 
besteht darin, die Leiterbahn kurz zu halten. Wirkt insbesondere dann, 
wenn an den Enden "dicke" Bauteile (Stecker, MOSFET mit Kühlkörper dran, 
...) angelötet sind.

Ohne die Entwärmung über die Enden würden in größeren Leistungsdioden 
etc. die Bonddrähte nicht überleben.

Autor: Volker Schulz (volkerschulz)
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Simon K. schrieb:
> Ich wollte es auch erst nicht glauben, aber Verdicken mit Zinn bringt
> tatsächlich keine nennenswerte Verringerung des Widerstandes.

Das kommt, wie weiter oben schon erwaehnt, auf's Zinn an. Es gibt in der 
Tat Loetzinne, deren spezifischer Widerstand nicht so viel schlechter 
als der von Kupfer ist. Aber selbst mit Sn60Pb kann man den Widerstand 
in vielen Faellen mal eben auf 25% des eigentlichen 
Leiterbahnwiderstands druecken. Wuerde das schon als "nennenswert" 
bezeichnen und deshalb habe ich es genannt.

der mechatroniker schrieb:
> Eine oft nicht bedachte Möglichkeit, die Strombelastbarkeit zu erhöhen,
> besteht darin, die Leiterbahn kurz zu halten. Wirkt insbesondere dann,
> wenn an den Enden "dicke" Bauteile (Stecker, MOSFET mit Kühlkörper dran,
> ...) angelötet sind.

Auch das finde ich "nennenswert" und habe es deshalb in der ersten 
Antwort auf die Frage genannt. ;)

Volker

Autor: Simon K. (simon) Benutzerseite
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der mechatroniker schrieb:
> Eine oft nicht bedachte Möglichkeit, die Strombelastbarkeit zu erhöhen,
> besteht darin, die Leiterbahn kurz zu halten. Wirkt insbesondere dann,
> wenn an den Enden "dicke" Bauteile (Stecker, MOSFET mit Kühlkörper dran,
> ...) angelötet sind.

Diese Methode hat noch den Vorteil, dass auch Leitungsinduktivitäten 
verringert werden.

Autor: Marko B. (glagnar)
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Entloetlitze laesst sich uebrigens einfacher aufloeten als ein starrer 
Draht.

Autor: der mechatroniker (Gast)
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> Auch das finde ich "nennenswert" und habe es deshalb in der ersten
> Antwort auf die Frage genannt. ;)

Das kommt davon, wenn man immer nur das erste Posting und das Ende des 
Threads liest ;-)

Noch ein Punkt: bei professionell gefertigten Platinen  (mit 
Lötstopplack) kann das Verzinnen evtl. kontraproduktiv sein, da man dann 
auf den Lötstopplack verzichten muss, der im thermischen 
Wellenlängenbereich nahezu schwarz ist und damit gut abstrahlt. Evtl. 
kann kurz, halbwegs breit und mit Lötstopp die bessere Alternative sein.

Autor: Jens G. (jensig)
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nur dürfte der Leiterzug nicht so heiß werden, daß das Abstrahlverhalten 
des "schwarzen" Lötstopps schon so viel dazu beiträgt.

Autor: Mandrake (Gast)
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Eine Möglichkeit wurde noch nicht genannt.
Einfach den Querschnitt dadurch erhöhen, indem via Multilayer mehrere 
Leiterbahnzüge in verschiedenen Ebenen zwischen die beiden 
Anschlusspunkte gespannt werden.
Funktioniert einwandfrei und ist meines Erachtens die sauberste Lösung 
wenn man die Leiterbahn nicht so kurz halten kann.
Wenn man die TO Gehäuse SMD-löten will kann, man sogar daran denken 
große Flächen in die Leiterplatte einzulassen, die erstens den Strom und 
zweitens die Wärme ableiten. Wenn der MOSFET gut genug ist (und da gibt 
es wirklich einige mit sehr niedrigem RDS [z.B. der preiswerte Fairchild 
FDP3651]) braucht es dann nicht mal mehr einen Kühlkörper.

Gruß

Mandrake

Autor: Michael O. (mischu)
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> Wie soll ich solche Ströme "richtig" weiterleiten? Wie macht man das
sauber?

Ich denke es gibt nicht eine pauschale Antwort, sondern mehrere Aspekte 
die berücksichtigt werden müssen:

1. Spannungsabfall: Sofern deine Anwendung nur einen bestimmten 
maximalen Spannungsabfall auf den Leitungen erlaubt, ist der 
Maximalwiderstand der Leitung bei gegebenem Strom und Leitungslänge 
klar. Damit kennst Du den Mindestquerschnitt.

2. Temperatur: Die meisten Leiterbahnen oder Kabel sterben den 
thermischen Tod. Der Link zu MultiPCB zeigt Dir ein deltaT je nach 
Querschnitt und Strom auf der Leiterkarte.
Um eine maximale Temperatur nicht zu überschreiten muss du eine maximale 
Umgebungstemperatur festlegen. Damit kennst Du den maximalen 
Temperaturhub den die Leiterbahn (Schaltung) im Betrieb machen darf.
2.1 Strom
Nun muss auch das stromprofil annähernd bekannt sein - bei z.B. 20A 
Dauerstrom tritt eine andere Verlustleistung am Leiter auf, als wenn man 
ihn mit 20A und einem PWM Signal mit 50% Tastgrad beaufschlagt.
2.2 Stromprofil
Auch die Zykluszeiten sind nicht zu vernachlässigen. Dauert der Zyklus 1 
sekunde kann man getrost bei 50% Tastgrad mit dem halben Strom rechnen, 
ist der Zyklus eine Stunde lang muss der volle Strom dauerhaft getragen 
werden. (thermische Zeitkonstante)
2.3 Kühlung
Zusätzlich kannst Du die Leiterkarte kühlen (Luft, flüssiges Medium, 
Kontakt zu wärmeleitendem Körper) und damit den Temperaturhub bei 
gleichem Strom reduzieren bzw. umgekehrt Strom erhöhen bei gleicher 
Temperatur.
Wie schon beschrieben kann die Wärme auch in Stecker oder angeschlossene 
Kabel abfließen und somit die Strombelastbarkeit der Leiterbahn erhöhen.
Ansonsten gibt es noch Metallkernleiterkarten mit dickem Kupferkern von 
400um (>200A für Backplanesysteme).

3. Fertigung:
Hier ist die Frage ob die Platine ein einzelner Prototyp ist oder ob 
dies in einer Serie laufen soll.
3.1 Prototyp:
Draht drüber löten ist eigentlich immer die Beste Lösung. Lötzinn hat 
nicht nur einen schlechteren elektrischen Widerstand sondern wird weich 
bei höheren Temperaturen und kann im Extremfall aufschmelzen und den 
Querschnitt der Leiterbahn reduzieren wodurch die noch mehr Strom tragen 
muss und dann durchbrennt.
3.2 Serie:
Das nachträgliche Auflöten von irgendetwas (Zinn / Draht) ist in den 
allermeisten Fällen zu teuer und zu unzuverlässig.
Zudem neigt die Leiterkarte dazu sich bei dicken Auflötungen zu 
verbiegen (Bimetall-Effekt) da hier zwei Materialien im heißen Zustand 
plan aufeinander gelötet werden, die unterschiedliche 
Ausdehnungskoeffizienten haben. Daher wird meist der Weg einer dickeren 
Kupferauflage gegangen. Bei MultiPCB zum Beispiel kosten eine 
Leiterkarte mit dickerer Kupferlage um die 5 - 15% Aufpreis.
Insbesondere wenn Isolationsabstände eingehalten werden müssen, kann man 
nicht beliebig breite Leitungen nehmen.

Autor: Volker Schulz (volkerschulz)
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Sehr schoen zusammengefasst!

Moechte trotzdem noch etwas dazu schreiben. ;)

Das Aufdicken der Leiterbahn mit Loetzinn hat durchaus seine 
Daseinsberechtigung. Vor allem, wie schon erwaehnt, bei kurzen Strecken 
und Prototypen / Versuchsaufbauten. Habe ich einen FET hinter einer 
Schraubklemme, schneide ich mir keine 5mm Kupferdraht zurecht um die 
aufzuloeten. Mit gutem Zinn und moderaten Loetkuensten bekommt man auch 
locker eine Aufdickung hin, die einem 2qmm Kupferdraht zumindest 
ebenbuertig ist.

> Lötzinn hat
> nicht nur einen schlechteren elektrischen Widerstand sondern wird weich
> bei höheren Temperaturen und kann im Extremfall aufschmelzen und den
> Querschnitt der Leiterbahn reduzieren

Das ist dann natuerlich auch hinfaellig. Bei gleichem Widerstand wuerde 
ein aufgeloeteter Kupferdraht aehnlich warm und wird am ende 
schliesslich auch nur vom Loetzinn gehalten.

Nochmal, damit mich auch niemand falsch versteht: Eine optimale Loesung 
ist es nicht, aber eine, die schnell und einfach ist, funktioniert und 
sich deshalb fuer Testaufbauten oder Prototypen eignet. ;)


> 3.2 Serie:
> Das nachträgliche Auflöten von irgendetwas (Zinn / Draht) ist in den
> allermeisten Fällen zu teuer und zu unzuverlässig.
> Zudem neigt die Leiterkarte dazu sich bei dicken Auflötungen zu
> verbiegen (Bimetall-Effekt)

Es gibt auch noch die Moeglichkeit einer dicken Drahtbruecke, die nur an 
ihren Enden aufgeloetet ist. Das ist billiger, zuverlaessig und es gibt 
keinen Bimetall-Effekt.


> Daher wird meist der Weg einer dickeren
> Kupferauflage gegangen.

Was wiederum die Leitungsinduktivitaeten auch auf den uebrigen 
(Daten-)Leitungen erhoeht... Kein Hindernis, muss aber evtl. bedacht 
werden.


Ich haben fertig! ;)

Volker

Autor: Gaast (Gast)
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> "eine Aufdickung hin, die einem 2qmm Kupferdraht zumindest
ebenbuertig ist"

Klar. Bei einem Lötzinn-Querschnitt von 10mm² vielleicht. Mit Sn60Pb40 
braucht man noch viel mehr.

Autor: Volker Schulz (volkerschulz)
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Gaast schrieb:
>> "eine Aufdickung hin, die einem 2qmm Kupferdraht zumindest
>> ebenbuertig ist"
>
> Klar. Bei einem Lötzinn-Querschnitt von 10mm² vielleicht. Mit Sn60Pb40
> braucht man noch viel mehr.

Richtig.. bei RM 5.08 wohl nicht so das Problem, oder? Und nun rechne 
mal aus, mit was fuer einem Strom ich (bei 5.08mm Laenge) ich da 
rueberbuegeln koennte bevor das Zinn weich wird. Zur Erinnerung: 
Urspruenglich standen "nur" 20A im Raum! ;)

Volker

Autor: Michael O. (mischu)
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Volker Schulz schrieb:
>> Daher wird meist der Weg einer dickeren
>> Kupferauflage gegangen.
>
> Was wiederum die Leitungsinduktivitaeten auch auf den uebrigen
> (Daten-)Leitungen erhoeht... Kein Hindernis, muss aber evtl. bedacht
> werden.

Äh, das verstehe ich nicht. Du spannst ja keine größere Fläche auf.

Leiterbahnen für Leistung:
Hier reduziert sich die parasitäre Kapazität was bei schaltenden 
Anwendungen (Umrichtern) zu einer Verbesserung der EMV führt.

Leiterbahnen für Daten:
Da diese Leitungen nahezu Stromlos betrieben werden können sie so dünn 
wie möglich gemacht werden. Bei dicken Kupferauflagen können ganz feine 
Struckturbreiten nicht mehr realisiert werden ( Beispiel: bei 105u Dicke 
sind 0,1 mm Leiterbahbreite nich mehr drin). Dadurch müssen 
Datenleitungen teilweise breiter als Nötig realisiert werden. Dadurch 
erhöht sich die parasitäre Kapazität und man muss mit mehr 
Treiberleistung reingehen.
Allerdings halte ich den Effekt für marginal.
Man kann bei einer Multilayerkarte auch einzelne Lagenpaare aufdicken.
Dabei ist der Vorschlag mit dem Durchkontaktieren und dem parallelen 
Ausnutzen mehrerer Lagen immer noch am Besten.

>Das ist dann natuerlich auch hinfaellig. Bei gleichem Widerstand wuerde
>ein aufgeloeteter Kupferdraht aehnlich warm und wird am ende
>schliesslich auch nur vom Loetzinn gehalten.
Das gilt natürlich für alle Lötstellen (Stecker, Widerstände, 
Transistoren, etc). Aus dem Grunde werden Hochstromkontakte nicht 
gelötet sondern in die Leiterkarte eingepresst. Es gibt z.B. von Würth 
PressFit Kontakte die 5-10 A pro Kontakt können. Ebenso liefern Semikron 
und Infineon Module ihrer IGBTs die in die Platine eingepresst werden 
können oder sich über Federkontakte kontaktieren.
Die Pressverbindungen sind sehr zuverlässig. Probleme der Lötung (egal 
welcher) machen sich insbesondere bei thermischen Zyklen bemerkbar, 
Lötzinn ist halt nicht so hart wie Stahl sondern eine sehr weiche 
Verbindung.

Autor: Markus F. (5volt) Benutzerseite
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> Daher wird meist der Weg einer dickeren
> Kupferauflage gegangen.

Leider bringt das auch nur begrenzt was...
Um auf 2mm² zu kommen, muss selbst eine 105µm Leiterbahn noch fast 2cm 
breit sein. Nur wirklich dicke Kupferauflagen von 200 oder 400µm bringen 
da viel.

Ich würde eher eine normale 35µm-Kupferauflage verwenden und dann 1,5mm² 
oder 2,5mm² Draht drauflöten.

Autor: Simon K. (simon) Benutzerseite
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Volker Schulz schrieb:
> Sehr schoen zusammengefasst!
>
> Moechte trotzdem noch etwas dazu schreiben. ;)
>
> Das Aufdicken der Leiterbahn mit Loetzinn hat durchaus seine
> Daseinsberechtigung. Vor allem, wie schon erwaehnt, bei kurzen Strecken
> und Prototypen / Versuchsaufbauten. Habe ich einen FET hinter einer
> Schraubklemme, schneide ich mir keine 5mm Kupferdraht zurecht um die
> aufzuloeten. Mit gutem Zinn und moderaten Loetkuensten bekommt man auch
> locker eine Aufdickung hin, die einem 2qmm Kupferdraht zumindest
> ebenbuertig ist.

Verrate doch endlich mal was "gutes Zinn" ist.

Autor: Volker Schulz (volkerschulz)
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Markus F. schrieb:
>> Daher wird meist der Weg einer dickeren
>> Kupferauflage gegangen.
>
> Leider bringt das auch nur begrenzt was...
> Um auf 2mm² zu kommen, muss selbst eine 105µm Leiterbahn noch fast 2cm
> breit sein. Nur wirklich dicke Kupferauflagen von 200 oder 400µm bringen
> da viel. [...]

Die 2mm² hatte ich ja auch einfach mal aus der Luft gegriffen. ;)


Simon K. schrieb:
> Verrate doch endlich mal was "gutes Zinn" ist.

Lies doch endlich den Thread mal im Ganzen. Ein "gutes Zinn" wurde doch 
schon (inkl. seinem spezifischen Widerstand) genannt.


Volker

Autor: Simon K. (simon) Benutzerseite
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Volker Schulz schrieb:
> Simon K. schrieb:
>> Verrate doch endlich mal was "gutes Zinn" ist.
>
> Lies doch endlich den Thread mal im Ganzen. Ein "gutes Zinn" wurde doch
> schon (inkl. seinem spezifischen Widerstand) genannt.

Wo soll das stehen? Oben ist Sn60Pb38Cu2 erwähnt, das ist stinknormales 
Lötzinn.
Die Leitfähigkeitswerte sind ohne Quelle und ohne Einheiten 
aufgeschrieben.

Spezifischer Widerstand in 1E-8Ohm*m (Kehrwert der elektrischen 
Leitfähigkeit)

http://wiki.oliverbetz.de/owiki.php/FormelSammlung
sagt:

    * Kupfer 1,7, Lötzinn Sn60Pb ca. 15 (liegt zwischen Blei 20..22 und 
Zinn 11.5).

Angegeben in 10^(-8) Ohm*m.

Außerdem liest du bitte auch dann den Thread und schaue im verlinkten 
Artikel hier:
http://www.mikrocontroller.net/articles/Leiterbahnbreite

Da stehen auch die Fakten drin.

Autor: Bernd Wiebus (berndwiebus) Benutzerseite
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Hallo Volker.

> Es kommt hier nicht (nur) auf die Breite der Leiterbahnen an, sondern
> auf deren Widerstand. Sehr kurze Leiterbahnen (wie z.B. der letzte
> Millimeter vor dem Bauteil) brauchen auch nicht besonders breit zu sein.
> Wird die Leiterbahn laenger, muss sie breiter werden (um den hoeheren
> Widerstand auszugleichen).


Richtig.

> Ich setze solche FETs immer moeglichst nah an den Platinenrand (dort, wo
> die Last z.B. ueber Schraubklemmen angechlossen wird)

Richtig.

> und dicke die
> Leiterbahnen (nur fuer den Fall der Faelle) noch mit etwas Loetzinn auf.

Meine Persönliche Erfahrung mit Platinenentwicklung in diesem oben 
genannten Strombereich:

Den Leitwert der Leiternahnen mit Lötzinn auftrag verbessern zu wollen, 
wird NICHT ausreichend sein, wenn es wirklich zum Problem wird!!!!! 
Wesentlich effektiver ist das Auflöten dicker Kupferdrähte auf die 
Leiterbahnen! Eevntuell auch mehrere Paralell!
Auf längeren Strecken (5cm und mehr) langt es, sie an den Enden gut zu 
verlöten, und hin und wieder zwischendurch, gegen verrutschen.
Mach das Design im Idealfalle so, das Du mit geraden Stücken ohne viel 
biegen hinkommst.

Es versteht sich von selber, das Du schon Platinenmaterial mit 70 um 
Kupferauflage und mehr verwendet hast (Standart sind nur 35um).


Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic

http://www.dl0dg.de






Selbsterkenntnis ist der erste Schritt zur Depression.
Jeder echte Wettbewerb ist ruinös. Darum beruht jede funktionierende 
Wirtschaft auf Schiebung.

Autor: Volker Schulz (volkerschulz)
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Kinnas. Die ganze Diskussion um das Aufdicken mit Loetzinn entstand 
durch folgende Aussage:

Volker Schulz schrieb:
>
> Ich setze solche FETs immer moeglichst nah an den Platinenrand (dort, wo
> die Last z.B. ueber Schraubklemmen angechlossen wird) und dicke die
> Leiterbahnen (nur fuer den Fall der Faelle) noch mit etwas Loetzinn auf.

Zur Erinnerung: Die Frage war nach einer "Leiterbahn fuer 20A". Es geht 
(oder ging) also darum, bis zu 20A ueber eine Strecke von 2.5 - 5mm von 
der Schraubklemme zum FET zu transportieren. Selbst wenn der Wert von 
Tajas an den Haaren herbeigezogen ist (und sogar wenn ich als worst case 
den Wert von reinem Blei heranziehe), sehe ich immernoch kein Problem. 
Schon gar nicht bei einem Versuchsaufbau bzw. Prototypen.

Wie ist eigentlich der spezifische Widerstand der "Beinchen" am FET? 
Oder der Gesamtwiderstand ab Loetstelle? Seht ihr...?

Fernab von allen Rechenaufgaben hat sich das Vorgehen aber auch schon in 
der Praxis bewaehrt.

Volker

Autor: Volker Schulz (volkerschulz)
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Bernd Wiebus schrieb:
> [...]
> Den Leitwert der Leiternahnen mit Lötzinn auftrag verbessern zu wollen,
> wird NICHT ausreichend sein, wenn es wirklich zum Problem wird!!!!!

Aeeehhh.. ja... Wenn was zum Problem geworden ist, hat es ja meistens 
nicht gereicht. ;) Wird aber in den angegebenen Dimensionen nicht zum 
Problem. Wie ich mehrfach klarzustellen versuchte, ist das NICHT der 
Koenigsweg und nur eine (meinetwegen auch schlechte - aber ausreichende) 
Moeglichkeit.

> Wesentlich effektiver ist das Auflöten dicker Kupferdrähte auf die
> Leiterbahnen! Eevntuell auch mehrere Paralell!

Wuerde ich abseits von Testaufbauten auch so machen. In genanntem Falle 
schnibbel ich mir aber keine 5mm-Stuecke Kupferdraht auf das 
Streifenraster.

> [...]
> Es versteht sich von selber, das Du schon Platinenmaterial mit 70 um
> Kupferauflage und mehr verwendet hast (Standart sind nur 35um).

Ob Standard oder doppelt, wenn Du eh schon einen oder mehrere 
Kupferdraehte von A nach B fuehrst, wird die Kupferunterlage schnell zur 
Nebensaechlichkeit. Im Prinzip kann man sie ganz weglassen. ;) Deswegen 
empfahl ich fuer die Serienproduktion auch dicke Kupferbruecken zu 
bestuecken.

Volker

Autor: Bernd Wiebus (berndwiebus) Benutzerseite
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Hallo Volker.

> Aeeehhh.. ja... Wenn was zum Problem geworden ist, hat es ja meistens
> nicht gereicht. ;)

Ich wollte damit Aussagen, das der "effekt feststellbar" ist, aber so 
gering, das ich auf den Mehraufwand verzichtet, wenn es nicht unbedingt 
nötig ist, und wenn es eben nötig ist, ich besser draähte auflöte.


> Wuerde ich abseits von Testaufbauten auch so machen. In genanntem Falle
> schnibbel ich mir aber keine 5mm-Stuecke Kupferdraht auf das
> Streifenraster.

In einem Falle werden bei mir drei separate Wicklungen eines 
Ferrittrafos
paralellgeschaltet (Querschnittvergrößerung). Die Anschlüsse sind 
jeweils 5 mm von einander entfernt. In dem Falle habe ich als Schiene 
2,5 quadraht daran vorbei gelegt. Das war deutlich zu merken.

Allerdings noch deutlicher war der Übergang von IRFP150 (RDS: 55mOhm) 
über IRFP150N (RDS: 36mOhm )zu jetzt IRFP150V (RDS: 24mOhm). :-)
Jeweils 2 mal die IRFs paralell.

Wenn die Schaltung zimlich in der Ecke hängt (Ich habs nicht gemacht, 
ich habs nur zur Serienproduktion gebracht), kann es eben auf ein 
dutzend Milliohms schon ankommen. :-)
Bei neueren Ausführungen wurde dann das ganze Konzept geändert, und 
insbesondere durch Übergang von 12 auf 24V und vom Sperrwandler zum 
Durchflusswandler alles stark entkrampft.

>> Es versteht sich von selber, das Du schon Platinenmaterial mit 70 um
>> Kupferauflage und mehr verwendet hast (Standart sind nur 35um).
> Ob Standard oder doppelt, wenn Du eh schon einen oder mehrere
> Kupferdraehte von A nach B fuehrst, wird die Kupferunterlage schnell zur
> Nebensaechlichkeit. Im Prinzip kann man sie ganz weglassen. ;)

Nein.

1. Die dickere Kupferauflage erleichtert deutlich die Entstörung im 
Steuerungsbereich der Platine.

2. Die zum Wandler gehörige Elko- und Folienkondensatorbank ist in der 
Fläche über die Kupferauflage angeschlossen.
Die Drahtauflage bis direkt zu den Elkos zu führen, hatte keinen Effekt 
mehr.

Mann könnte es wohl auch irgendwie in Standart 35 um hinbiegen, aber der 
Mehraufwand war deutlich größer als auf 70 um zu gehen......

> Deswegen
> empfahl ich fuer die Serienproduktion auch dicke Kupferbruecken zu
> bestuecken.

Auf jeden Fall.

Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic

http://www.dl0dg.de






Selbsterkenntnis ist der erste Schritt zur Depression.
Jeder echte Wettbewerb ist ruinös. Darum beruht jede funktionierende
Wirtschaft auf Schiebung.

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