Forum: Platinen suche gutes Buch über Layout-Techniken


von Edi M. (Gast)


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Ich suche ein gutes Buch zu dem Thema Schaltungsdesign. Es geht mir vor 
allem um Details zum Layout, also z.B.

- Leiterbahngestaltung hinsichtlich HF, LVDS signalling
- Strombelastung von Leiterbahnen
- Ground-Konzepte
- Hf-Tauglichkeitsaspekte allgemein
- Stecker und HF
- Berechungsformeln und Simulationsmöglichkeiten

von ... (Gast)


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von damichl (Gast)


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Und wo kann man das bekommen? Bei Google Books sieht man ja nur das 
Inhaltsverzeichnis.

von GeGe (Gast)


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von Holger S. (holger_s30)


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Vom Inhaltsverzeichniss schon einmal sehr viel versprechend. Dennoch 
107,- ist schon viel für 255 Seiten. Ich werd einfach mal die Fliegen in 
meinem Portmonee fragen ob ich mir das als Student leisten soll :)

von Michael H. (michael_h45)


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Das habt ihr sicher in der Bib. Und falls es wirklich nicht gelistet 
ist, kannst du es anfordern.

von Holger S. (holger_s30)


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Ich hab den Preis vom falschen Buch gesehen. 64,- ist natuerlich 
wesentlich angenehmer und ich denke damit kannst du nichts falsch 
machen.

von Edi M. (Gast)


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Wen es interessiert: Ich habe das Bich erworben und kann es auch 
empfehlen!

von Michael .. (thing)


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von Bernd W. (berndwiebus) Benutzerseite


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Hallo E.M. und Michael H.

>> J. Händschke: Leiterplattendesign
>> 
http://docs.google.com/viewer?a=v&q=cache:p_tH5bkMF58J:www.ulb.tu-darmstadt.de/tocs/17921750X.pdf+J.+H%C3%A4ndschke+Leiterplattendesign&hl=de&gl=de&pid=bl&srcid=ADGEESiPc-0mRsSR4Z0HrE-qKEwFXE6tiDCV4fIOniuo-CI2GTW52qVg5sZ_XeNOctR1weA-cvYCj-OcIhJLGLI7Cv05RkhLByPLrbfdYUXHjJIRQspVcFrEmvNLgftanc8akPiIxlyr&sig=AHIEtbSyNjIPewMVZGc56Ej9T6maeHZ_dg

> Das habt ihr sicher in der Bib. Und falls es wirklich nicht gelistet
> ist, kannst du es anfordern.

Leider kannst Du mittlerweile die Unibibliotheken vergessen, weil die 
aus Geldmangel total ausgeblutet sind.

Ich war letztens bei meiner "Alma Mater", weil ich dort Einblick in die 
EN60617-3 nehmen wollte. "Früher", so bis zum Ende des letzten 
Jahrtausends, befanden sich die gängigen Normen alle im Präsenzbestand. 
Und Schaltzeichen gehörten an einer Uni, in der E-Technik unterrichtet 
wird, zu den gängigen Normen.
Jetzt sind alle Normen und überhaupt der allergrößte Teil des 
Präsenzbestandes, als "elektronische Resource" verfügbar. Das ist 
erstmal kein Nachteil, weil sich in elektronischen Resourcen besser 
suchen lässt, und im Präsenzbestand schlägt man ja im allgemeinen nur 
kurz was nach.

Dummerweise fand sich von den ganzen EN60617 Kram nichts ausser dem 
Inhaltsverzeichnis in dieser Resource. Für eine konkrete Einsicht poppte 
ein Bestellbutton des Beuth Verlages auf, für mich privat, nicht für die 
Uni......

Nachfragen bei der Aufsicht ergab, das an der Unibibliothek Hannover 
(ca. 270 km entfernt) die EN60617 physikalisch (d.h. als Papier) im 
Präsenzbestand zur Einsicht vorlägen.

Beim Verlassen der Bibliothek sah ich dann neben der Ausgangstüre einen 
großen Drahtklorb mit ausgesonderten Büchern die verschenkt wurden. 
Stöbern darin brachte ein "Practical Electronics Handbook" von Ian 
Sinclair und John Dunton in der sechsten Auflage von 2007 (ISBN 
0-7506-8071-7). Das führt zurück zur original Fragestellung des TO: 
dieses Buch enthält ein Kapitel "Computer Aids to Circuit Design" in dem 
viele Randbereiche angeschnitten werden, über die man sonst kaum etwas 
findet. Allerdings ist es kein Lehrbuch, sondern ein Handbuch, d.H. man 
sollte schon wissen, wonach man sucht. Ausserdem ist das Kapitel 
verhältnismäßig kurz, und 2007 ist in dem schnell veränderlichen Umfeld 
auch nicht ganz frisch, wenn gleich ich die Informationen nicht als 
veraltet bezeichnen möchte.

Jedenfalls gestehe ich, kein explizites Lehrbuch über Platinenlayout zu 
kennen, ausser den Ausbildungsunterlagen des FED. Was nicht heisst, dass 
es keine gibt. Darum werde ich mir den oben genannten Häntschke 
tatsächlich mal ansehen wollen.

Mein Wissen über Platinenlayout ist mündlich tradiert (Von Kollegen und 
Lieferanten), aus Zeitschriftenartikeln und Buchkapiteln, den FED 
Unterlagen und eigene, bittere, Erfahrung. Das heisst, ich musste mir 
das ganze selber zusammensuchen. Das geht heute mit dem Internet viel 
einfacher als früher, aber manche Themen werden trozdem nicht abgedeckt. 
Wichtig bei der Suche im Internet ist, die richtigen Begriffe zu 
erkennen bzw. zu erraten und konkret danach zu suchen. Beim "Raten" ist 
eine gute Allgemeinbildung sehr hilfreich. Und, ja, natürlich, eine 
elektrotechnische Grundausbildung ist schon nützlich zum Verstehen der 
Texte.

Eine gute Quelle sind auch die Hinweise, die Leiterplattenhersteller 
geben. Z.B.
http://www.precoplat.de/si_tpl/procurement06.php?cnt=cnt_sitemap.php
http://www.ilfa.de/Publikationen

 Wenn man dort etwas nicht versteht, den Begriff in Google eingeben und 
explizit nach pdf Dateien (oder auch ps) suchen lassen.

Auch der FED bietet Publicationen zum download an:
http://www.fed.de/Dokumente-und-Richtlinien/Dokumente-zum-Download/uebersicht/4178/
Ausserdem kann man die Ausbildungsunterlagen dort auch bestellen.

Viele Halbleiterhersteller haben in ihren Applikationsschriften Hinweise 
zum Leiterplattendesign.
Mal in Google explizit nach "Board Design Guidelines" als PDF-Datei 
suchen lassen, fördert eine Unmenge zu Tage. Allerdings oft speziell auf 
bestimmte ICs zugeschnitten, aber daraus lässt sich auch viel 
verallgemeinern.
http://www.ti.com/lit/an/szza009/szza009.pdf
oder
http://www.fairchildsemi.com/an/AN/AN-389.pdf

Zeitschriftenartikel z.B. von Douglas Brooks findet man hier 
http://www.ultracad.com/article_outline.htm

Eine Idee ist auch "PCB Design tutorial von David Jones: 
http://alternatezone.com/electronics/files/PCBDesignTutorialRevA.pdf
IBFriedrich (Target) hat eine deutsche Übersetzung:
http://www.ibfriedrich.com/Layout_Tutorial_d.pdf

Natürlich sollte auch Bob Pease nicht vergessen werden:
http://www.ti.com/ww/en/bobpease/

Relativ aktuell ist Mark Fortunato von EDN:
http://www.edn.com/design/analog/4394761/Successful-PCB-grounding-with-mixed-signal-chips---Part-1--Principles-of-current-flow
Und von dort aus weiterhangeln.....

Auch die "Leiterplattenakademie" bietet ausser Kursen auch einige 
Publikationen zum Download an: 
http://www.lp-akademie.de/publikation.html

Jedenfalls schreibt wohl niemand gerne über die Thematik ein allgemeines 
Lehrbuch, weil die Thematik extrem komplex in alle Richtungen auffächert 
und es überall von Kompromissen wimmelt, und es ist alles im Fluss. D.h. 
es würde ein sehr dickes Buch mit vielen Kapiteln, das schell veraltet 
ist. Schreibt man oben genannten Kompromisse so einfach naiv in ein 
Lehrbuch, macht das garantiert einer unreflektiert nach, und schimpft 
dann über den Lehrbuchautor, weil der Kompromiss in seinem konkreten 
Fall nicht passte.....
Und so besteht wohl die meiste Literatur dazu aus einzelnen Artikeln und 
Aufsätzten, die jemand geschrieben hat, weil es für den speziellen Fall 
einen Grund gab....

Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic
http://www.dl0dg.de

von Michael H. (michael_h45)


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Bernd Wiebus schrieb:
> Leider kannst Du mittlerweile die Unibibliotheken vergessen, weil die
> aus Geldmangel total ausgeblutet sind.
wie alt bist du gleich wieder? du warst das letzte mal wann in einer 
uni-bib?

also sorry, aber das ist nichts andres als eine weltfremde und 
sachdistante und natürlich falsche ansicht...
http://www.ub.tum.de/ueber-die-bibliothek

von stephan c. (Gast)


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Ich würde dir vorschlagen kein Buch zu kaufen, denn es gibt unzählige 
Tutorials im Internet.
Gerade wenn du bestimmte Bauteile verwendest, gibt es vom Hersteller 
passende Layout Guidelines.
Wie schon mein Vorposter erwähnt hat, gibt es auch von 
Leiterplattenherstellern gute Tips.
Z.B. das Leiterplattenhandbuch von ilfa oder Contag hat auch ganz 
nützliche Infos.

Bezüglich Lagenaufbau und Impedanz ist es ganz nützlich, wenn dein 
Leiterplattenprogramm schon einen Fieldsolver integriert hat, womit du 
ein bißchen Rumspielen kannst. Die Erfahrung bringt dir meiner Meinung 
nach mehr, als die bloße Theorie.

Die Strombelastung einer Leitung müsste dir auch von einem Tool 
angezeigt werden, ist jedenfalls bei Expedition PCB so gewesen, das ich 
bisher benutzt habe.

Bzgl. Ground-Konzepte kann es durchaus vorteilhaft sein, sich in die 
Theorie einzulesen oder für bestimmte Anwendungen Nachzuschlagen, oft 
ist es aber tatsächlich so, das bei bestimmten Bauteilen ein 
Layout-Guideline dabei ist. Es gibt aber oft auch Eval-Boards, wo dann 
meistens der Schaltplan und manchmal auch das Layout dokumentiert sind.

von Bernd W. (berndwiebus) Benutzerseite


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Hallo Michael H.

>> Leider kannst Du mittlerweile die Unibibliotheken vergessen, weil die
>> aus Geldmangel total ausgeblutet sind.
> wie alt bist du gleich wieder? du warst das letzte mal wann in einer
> uni-bib?

Ich bin 51 und der oben erwähnte Besuch einer Universitätsbibliothek war 
im März diesen Jahres (2013).


> also sorry, aber das ist nichts andres als eine weltfremde und
> sachdistante und natürlich falsche ansicht...
> http://www.ub.tum.de/ueber-die-bibliothek

Mmmh....wirklich?
München ist von Duisburg mehr als doppelt so weit wie Hannover entfernt 
(635km). Es ging um einen Präsenzbestand. Und wenn ich EN60617 in die 
Suchfunktion der TUM-Bibliothek eingebe, erziehle ich auch keine 
Treffer. Auch nicht nach Erweiterung der Suche.

Also, gib mal einen Tipp.

Ansonsten gebe ich Dir Recht. In Bayern sieht es z.Z. an den Unis noch 
etwas besser aus als in NRW.

Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic
http://www.dl0dg.de

von Bernd W. (berndwiebus) Benutzerseite


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Hallo stephan c.

> Bezüglich Lagenaufbau und Impedanz ist es ganz nützlich, wenn dein
> Leiterplattenprogramm schon einen Fieldsolver integriert hat, womit du
> ein bißchen Rumspielen kannst. Die Erfahrung bringt dir meiner Meinung
> nach mehr, als die bloße Theorie.

Falls das Layoutprogramm keinen Fieldsolver hat, könnte ATLC eine Lösung 
sein. Eingabe und Ausgabe erfolgt über passende Bitmaps, die den 
Querschnitt des Leitersystems darstellen.

Näheres zu ATLC findest sich hier: http://atlc.sourceforge.net/
In vielen Linux-Distributionen gibt es aber dafür auch ein Package.

Kicad hat z.b. keinen echten Fieldsolver, sondern arbeitet beim 
Leiterplattenrechner mit einer Formelsammlung. Langt aber im allgemeinen 
auch (Und ist schlanker).

> Die Strombelastung einer Leitung müsste dir auch von einem Tool
> angezeigt werden, ist jedenfalls bei Expedition PCB so gewesen, das ich
> bisher benutzt habe.

Aber auch mit einer Tabelle wie hier: 
http://www.mikrocontroller.net/articles/Leiterbahnbreite kommt man schon 
recht weit. ;O)

> Bzgl. Ground-Konzepte kann es durchaus vorteilhaft sein, sich in die
> Theorie einzulesen oder für bestimmte Anwendungen Nachzuschlagen, oft
> ist es aber tatsächlich so, das bei bestimmten Bauteilen ein
> Layout-Guideline dabei ist. Es gibt aber oft auch Eval-Boards, wo dann
> meistens der Schaltplan und manchmal auch das Layout dokumentiert sind.

Das alles ist aber auch immer in eine bestimmte Richtung optimiert. 
Gerade Hersteller optimieren so, das es für dieses spezielle zu 
verkaufende Bauteil ideal ist, und scheren sich sonst um nichts.....
Daher sollte man die Applikationshinweise sorgfältig lesen, durchaus 
ernst nehmen, aber trozdem kritisch hinterfragen.
Im allgemeinen sind sie aber eine gute Inspirationsquelle.

Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic
http://www.dl0dg.de

von Edi M. (Gast)


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Gfs könnte man mal so eine kleine Sammlung an links zusammentragen zu 
dem Thema.?

von Michael .. (thing)


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E. M. schrieb:
> kleine Sammlung

Optimist. Das Thema kann schnell mehrere dicke Bücher füllen
und nach relativ kurzer Zeit kommt wieder einiges dazu.
Die Komplexität der Software, die heute angeboten wird, zeigt
das recht anschaulich.

von Reinhard Kern (Gast)


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Bernd Wiebus schrieb:
>> Die Strombelastung einer Leitung müsste dir auch von einem Tool
>> angezeigt werden, ist jedenfalls bei Expedition PCB so gewesen, das ich
>> bisher benutzt habe.
>
> Aber auch mit einer Tabelle wie hier:
> http://www.mikrocontroller.net/articles/Leiterbahnbreite kommt man schon
> recht weit. ;O)

Mal abgesehen davon, dass die Strombelastbarkeit nicht annähernd so gut 
berechenbar ist wie andere Werte, sind auch manche Tools einfach 
fehlerhaft. Z.B. Saturn-Toolkit: ich habe die Strombelastbarkeit einer 
7mm-Leiterbahn berechnet und das Ergebnis kam mir spanisch vor, da habe 
ich umgeschaltet auf Eingabe in mil. Der Toolkit hat das netterweise 
gleich umgerechnet und korrekt meine Daten in mil angezeigt, bloss war 
jetzt die Strombelastbarkeit um den Faktor 10 höher. Anscheinend ist 
Saturn aber nicht der einzige fehlerhafte Kalkulator, ich führe die 
meisten Berechnungen eh schon sicherheitshalber mit 2 Tools durch, aber 
wenn beide den gleichen Fehler haben...

Da hilft nur das gute alte Bauchgefühl: ist das Ergebnis überhaupt 
plausibel?

Gruss Reinhard

von Bernd W. (berndwiebus) Benutzerseite


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Hallo Reinhard Kern.

>> Aber auch mit einer Tabelle wie hier:
>> http://www.mikrocontroller.net/articles/Leiterbahnbreite kommt man schon
>> recht weit. ;O)
> Mal abgesehen davon, dass die Strombelastbarkeit nicht annähernd so gut
> berechenbar ist wie andere Werte, sind auch manche Tools einfach
> fehlerhaft.

~~~
~~
~

> Anscheinend ist
> Saturn aber nicht der einzige fehlerhafte Kalkulator, ich führe die
> meisten Berechnungen eh schon sicherheitshalber mit 2 Tools durch, aber
> wenn beide den gleichen Fehler haben...

Nun, soviel ich weiss ist oder war die alte IPC-2221 durch eine IPC-2151 
ersetzt/ergänzt worden.

Die IPC-2221 bezog sich ja nur auf Aussenlagen. Durch die Möglichkeiten, 
dicke Kupferlagen bei Multilayer zur Wärmespreizung zu verwenden, hat 
sich da ja in den letzten Jahren viel getan.

Das die einen nach IPC-2221 (die ja dadurch nicht falsch geworden ist, 
nur das sie halt sehr konservativ ist....) und die anderen nach IPC-2151 
rechnen, sollte allerdings nicht zu einem Unterschied im Faktor 10 
führen, allenfals etwas um den Faktor 3-5.

Die Unterschiede sind aber bekannt. Siehe: 
http://www.mtarr.co.uk/courses/topics/0140_pl/pdf/meah022.pdf
und
http://www.elektronikpraxis.vogel.de/waermemanagement/articles/145562/



> Da hilft nur das gute alte Bauchgefühl: ist das Ergebnis überhaupt
> plausibel?

Wenn ich nicht die komplette Platine mit Bauteilen rechnerich simulieren 
möchte, und dazu bräuchte ich ein 3D-Modell mit Wärmeeigenschften, sind 
in dem Falle Tabellen keine schlechte Wahl, wenn ich genug Platz zum 
konservativ bleiben habe.
Kollisionsfrei muss das trozdem nicht sein. Bin ich eigentlich der 
einzige, der meint, das Leiterplatten ausser in Härtefällen, wenn die 
Umgebungstemperaturen schon höher sind, besser nicht wärmer als 50-60 
Grad werden sollten, auch wenn die Datenblätter mehr hergeben?
Oder bin ich der einzige, der seine Anwendungen in extremen Situationen 
nutzt??
Das glaube ich eher nicht.


Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic
http://www.dl0dg.de

von Bernd W. (berndwiebus) Benutzerseite


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Hallo Michael.

>> kleine Sammlung
> Optimist. Das Thema kann schnell mehrere dicke Bücher füllen
> und nach relativ kurzer Zeit kommt wieder einiges dazu.

Also optimal ist dann ein Wiki Artikel, der schnell von jemandem 
angpasst werden kann, wenn es neue Erkenntnisse gibt.
Ein Wikibook dazu gibt es schon. Siehe: 
http://de.wikibooks.org/wiki/Platinen_selber_herstellen
Den Hinweistext: "Hinweis: Dieses Buch ist weitgehend fertig....." kann 
ich aber so nicht bestätigen. ;O)

> Die Komplexität der Software, die heute angeboten wird, zeigt
> das recht anschaulich.

In der Tat. Schon ohne die theoretischen Hintergründe zu kennen, kann 
ich mit der Software selber kaum was anfangen.

Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic
http://www.dl0dg.de

von Nop (Gast)


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Gerade zufällig den Email-Newsletter bekommen und auf das Thema 
gestoßen:
http://www.elektronikpraxis.vogel.de/grundlagenwissen/leiterplattentechnik/articles/410785/?cmp=nl-95

von Reinhard Kern (Gast)


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Bernd Wiebus schrieb:
> sollte allerdings nicht zu einem Unterschied im Faktor 10
> führen, allenfals etwas um den Faktor 3-5.

Ich bin im Netz noch auf andere Hinweise gestossen, wo es heisst 
"metrische Ergebnisse fehlerhaft". Unsere amerikanischen Freunde, von 
denen die meisten Tools stammen, haben das metrische System wohl noch 
nicht alle verstanden. Sicherheitshalber sollte man daher in mil usw. 
rechnen.

Vielleicht ist die konsequente Verwendung metrischer Grössen ja eine 
Möglichkeit, die NSA in tiefe Verwirrung zu stürzen - gerade bei 
Industriegeheimnissen.

Gruss Reinhard

von Max G. (l0wside) Benutzerseite


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Bernd Wiebus schrieb:
> Kollisionsfrei muss das trozdem nicht sein. Bin ich eigentlich der
> einzige, der meint, das Leiterplatten ausser in Härtefällen, wenn die
> Umgebungstemperaturen schon höher sind, besser nicht wärmer als 50-60
> Grad werden sollten, auch wenn die Datenblätter mehr hergeben?

Der einzige sicher nicht, aber man kann es mit der Absicherung auch 
übertreiben.
Bauelemente, Leiterplatten usw. sind auf eine bestimmte Lebensdauer 
ausgelegt, üblicherweise bei einem gegebenen Temperaturprofil. Zwischen 
den Profilen kann man mit der Arrhenius-Gleichung umrechnen.

Als Faustregel kann aber gelten, dass Elektronik, die nie mehr als 60°C 
sieht, ungefähr ewig lebt (Arrhenius ist hochgradig nichtlinear). Akkus 
und Elkos mal ausgenommen.
Du machst also sicher nichts falsch, nur höchstens zu teuer. Je nach 
Anwendungsbereich ist das aber auch völlig egal.

Max (mit einigen Jahren in der Automobilelektronik auf dem Buckel)

von Bernd W. (berndwiebus) Benutzerseite


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Hallo Reinhard Kern.

> Ich bin im Netz noch auf andere Hinweise gestossen, wo es heisst
> "metrische Ergebnisse fehlerhaft".

Ok. Ein Faktor 3-5 aus unterschiedlichen Methoden nach IPC-2221 und 
IPC-2151
und dann nochmal irgendwo mit den 2,54 aus Zoll zu Zentimeter verhauen 
kommt schnell in Richtung 10.


> Vielleicht ist die konsequente Verwendung metrischer Grössen ja eine
> Möglichkeit, die NSA in tiefe Verwirrung zu stürzen - gerade bei
> Industriegeheimnissen.
>

Theoretisch sollten die gerade im Militärischen Bereich schon seit 
Jahren auf Metrisch gewechselt haben, zumindest offiziell.....aber wer 
so konservativ ist das er Probleme hat, die Evolution als Tatsache 
anzuerkennen, tut sich wohl auch mit der Umstellung von Maßsystemen 
schwer. Aber ich kann das gut nachvollziehen. Ich habe immer noch 
Probleme, wenn ich vor einem Tastentelephon stehe, wo ich doch so an 
Wählscheiben gewohnt bin.

Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic
http://www.dl0dg.de

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