Forum: Platinen teardrops - warum bzw wozu


von max (Gast)


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Hallo zusammen,
ich hab da einmal eine frage zu teardrops beim leiterplattenlayout.

warum werden diese benutzt?
hat das "nur" mechanische bzw fertigungstechnische gründe wie hier
http://www.scooter-pcb.de/scooter-pcb/scooterwin/index.php3?type=0#Teardrops
beschrieben?

oder gibt es auch noch elektrische gründe diese zu nutzen?
bei frequenzen oder hohen strömen oder hohen spannungen?

danke für die infos

max

von Fabian (Gast)


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- Machanische Gründe: Reißen nicht so schnell ab
- Elektrische Gründe: Bei hohen Frequenzen sorgen Kanten und Ecken für 
Reflektionen, die man sich nicht wünscht.

Eigentlich gibt es keine Nachteile, außer der höhere Plätzbedarf. Warum 
Teardrops dennoch so selten verwenden werden, ist mir ein Rätsel.

von max (Gast)


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ah - ok danke für die info

max

von Bernd W. (berndwiebus) Benutzerseite


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Hallo max.


> warum werden diese benutzt?
> hat das "nur" mechanische bzw fertigungstechnische gründe wie hier
> http://www.scooter-pcb.de/scooter-pcb/scooterwin/index.php3?type=0#Teardrops
> beschrieben?

Es gibt noch einen, viel wichtigeren, Grund: Fertigungstoleranzen. Wenn 
Du bei kleinen Restringen toleranzbedingt eine Verschiebung zwischen 
Restring und Bohrung hast, schneidet u.U. die Bohrung am Übergang zur 
Leiterbahn den Restring kommplett von der Leiterbahn ab.

Um das zu verhindern, macht man die Leiterbahn im Übergangsbereich halt 
breiter. In Situationen, wo man den Restring aus Platzgründen nicht 
verbreitern kann.

Ein anderer Weg, das zu machen, wäre z.b. ein "Schneemann". Bei dem wird 
einfach ein "zusätzliches" Pad ohne Bohrung an die Übergangsstelle 
gelegt.
Als Beispiel siehe den Screenshot "Schneemann.png" im Anhang.

Wieder ein anderer Weg wäre die Verwendung ovaler Pads.


> oder gibt es auch noch elektrische gründe diese zu nutzen?
> bei frequenzen oder hohen strömen oder hohen spannungen?

Nicht, solange Du nicht mit der Wellenlänge der Frequenz in ähnliche 
Dimensionen wie das Pad kommst. ;O)

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

von Reinhard Kern (Gast)


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Bernd Wiebus schrieb:
> Als Beispiel siehe den Screenshot "Schneemann.png" im Anhang.

So ein Pad ist nur ein einziger Gerber-Befehl und erzeugt daher viel 
weniger Daten als 2 Dreiecke. Es spielt aber heute keine grosse Rolle 
mehr, ob die Fertigungsdaten viele MByte gross sind, und die CAM-Systeme 
der LP-Hersteller verkraften das spielend. Es könnte aber sein, dass man 
sein eigenes System merklich bremst, wenn man Dreiecke verwendet.

Bernd Wiebus schrieb:
> Wieder ein anderer Weg wäre die Verwendung ovaler Pads.

Die müssten aber immer in Richtung der ankommenden Leiterbahn gedreht 
werden (und was ist mit 2 davon?). Ich kenne kein System, das das 
automatisch könnte, und von Hand drehen wäre ein Albtraum, wenn es 
überhaupt geht.

Automatisches Teardropping findet man übrigens eher in den CAM-Systemen 
der Fertigung als in CAD-Systemen fürs Layout - warum auch immer.

Gruss Reinhard

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Fabian schrieb:
> Warum
> Teardrops dennoch so selten verwenden werden, ist mir ein Rätsel.

Vielleicht, weil zu wenige Tools das unterstützen?

Reinhard Kern schrieb:
> Automatisches Teardropping findet man übrigens eher in den CAM-Systemen
> der Fertigung als in CAD-Systemen fürs Layout - warum auch immer.

Wie geht das aber mit danebenliegenden Füllflächen?

von Reinhard Kern (Gast)


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Jörg Wunsch schrieb:
> Wie geht das aber mit danebenliegenden Füllflächen?

Die Systeme können schon die Flächen modifizieren - natürlich kann das 
dann wieder andere Probleme aufwerfen. Aber wo kein Teardrop hinpasst 
geht das eben weder in CAD noch in CAM bzw. es ist vorher eine Änderung 
des Layouts an dieser Stelle nötig. Die übliche CAM-Software für 
Hersteller ist aber sehr leistungsfähig, die erste Version hat uns beim 
Kauf 150000 DM gekostet, pro Arbeitsplatz. Damit kann man ja auch 
generell alle Kanten senkrecht zur Tangente verschieben, z.B. zur 
Kompensation vor dem Belichten oder Ätzen.

Gruss Reinhard

von Paul B. (paul_baumann)


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Reinhard schrob:
>die erste Version hat uns beim
>Kauf 150000 DM gekostet, pro Arbeitsplatz.

Durch die Zähne pfeif
Alle Achtung! Was ist denn das für ein Programm, resp. wie heißt es?

MfG Paul

von Reinhard Kern (Gast)


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Paul Baumann schrieb:
> Was ist denn das für ein Programm, resp. wie heißt es?

Das erste war planmaster von Tibor Darvas in GB (auf SUN Workstation), 
das wurde aber nicht fortgeführt, seitdem ist Genesis von Valor aus 
Israel die Referenz - das ist inzwischen bei Mentor gelandet. Von denen 
stammt übrigens auch ODB++.

Gruss Reinhard

von Paul Baumann (Gast)


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@Reinhard
Aha. Von den genannten Sachen hatte ich vorher bis auf "Mentor" noch 
nichts gehört.

MfG Paul

von Michael H. (michael_h45)


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Paul Baumann schrieb:
> Aha. Von den genannten Sachen hatte ich vorher bis auf "Mentor" noch
> nichts gehört.
Natürlich nicht. Genauso wenig wie von professioneller Software für 
Steuerberater oder Fluidmechaniker.
Software für Nieschen-Betriebe haben immer auf den ersten Blick 
ungeheure Preise. Weil eben der Markt klein ist.
Dafür sind die um jeden Kunden dankbar und lassen mit sich reden - das 
führt zu guter Software.

Und wenn man das alles umdreht, kommt SAP raus =)


max schrieb:
> warum werden diese benutzt?
Bei flexiblen Platinen nehm ich sie immer her, weil sie die 
Durchkontaktierungen beanspruchbarer machen.

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Reinhard Kern schrieb:
> Aber wo kein Teardrop hinpasst
> geht das eben weder in CAD noch in CAM

Naja, im CAD lasse ich die Teardrops aber vor dem Flächenfüllen
basteln.  Danach stelle ich mir das aufwändiger vor.

BAE kann sowas, allerdings habe ich es bislang auch nur selten
benutzt.

von Gebhard R. (Firma: Raich Gerätebau & Entwicklung) (geb)


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Das Mentor "Pads" macht die Teardrops automatisch wenn eingestellt. 
Dabei wird das Pad selbst nicht verändert, sondern die eingehende 
Leiterbahn entsprechend erweitert.

Grüsse

von Gerd E. (robberknight)


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Ich hab mal irgendwo gelesen, daß die tropfenförmigen Pads einen Vorteil 
bei der Kontrolle der Lötstellen unter BGAs per Röntgen bringen sollen. 
Man soll dann anhand der Form leichter erkennen können ob es eine kalte 
Lötstelle gab oder nicht.

Ich hab selber aber keine Erfahrung mit Röntgenkontrolle und kann das 
daher nicht aus erster Hand bestätigen.

von Weingut P. (weinbauer)


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Target macht das auch in low cost ... siehe Anhang

von Reinhard Kern (Gast)


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Jörg Wunsch schrieb:
> Naja, im CAD lasse ich die Teardrops aber vor dem Flächenfüllen
> basteln.

Ich meinte Fälle, wo den Teardrops was im Weg steht, z.B. ein Via. Das 
muss man dann beseitigen oder es gibt da eben kein Teardrop.

Grundsätzlich hast du recht, dass man als Layouter das Design möglichst 
vollständig selbst bestimmen sollte, dann erlebt man keine üblen 
Überraschungen. Ich habe z.B. Masseflächen, sobald das technisch möglich 
war, nicht vom Postprozessor und schon garnicht vom LP-Hersteller 
erstellen lassen, sondern als Polygon selbst gezeichnet und füllen 
lassen, so dass ich jeden einzelnen Thermalsteg prüfen kann (bzw. ob 
welche nicht da sind). Das vereinfacht auch die Zusammenarbeit - die LP 
hat gefälligst bis aufs mil genauso auszusehen wie bei mir auf dem 
Bildschirm, alles andere ist ein Fehler.

Dass die LP-Hersteller schon vor längerer Zeit das Teardropping 
eingeführt haben, ist eher eine Notwehr-Massnahme gegen 
Fertigungsprobleme, sie müssen eine ev. höhere Fehlerquote ja ausbaden, 
während vielen Layoutern sowas wurscht ist solange sie überhaupt 
funktionierende LP kriegen. Professionell betrachtet ist das natürlich 
ein Fehler, dafür gibts sogar Seminare in "Design for Manufactoring". 
Oder allgemein formuliert, man kann nie zuviel wissen, ausser vielleicht 
in Süditalien.

Gruss Reinhard

von Reinhard Kern (Gast)


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Nachtrag:

In manchen Fällen muss man Teardrops sowieso von Anfang an einplanen: 
auf beigefügtem Beispiel (TQFP-Gehäuse) sind die Vias 20 mil und die 
Leiterbahnen 8 mil, viele Formen von Teardrops lassen sich da nicht mehr 
unterbringen ohne DRC-Fehler.

Gruss Reinhard

von Frank B. (f-baer)


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Gerd E. schrieb:
> Ich hab mal irgendwo gelesen, daß die tropfenförmigen Pads einen Vorteil
> bei der Kontrolle der Lötstellen unter BGAs per Röntgen bringen sollen.
> Man soll dann anhand der Form leichter erkennen können ob es eine kalte
> Lötstelle gab oder nicht.

Hat nichts mit kalten Lötstellen zu tun. Man prüft damit schlicht und 
einfach, ob es eine Lötverbindung zwischen Pad und Ball gibt.
Im X-Ray sieht man eine ungelötete Verbindung kreisrund, eine gelötete 
wird durch den Teardrop zum Oval.

> Ich hab selber aber keine Erfahrung mit Röntgenkontrolle und kann das
> daher nicht aus erster Hand bestätigen.

Das ist eigentlich üblich, wenn man keine automatischen Prüfverfahren 
(Boundary Scan etc.) für das Design vorsehen kann oder will. Das 
Verfahren funktioniert überaus zuverlässig.

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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Die Eagle ULP für Teardrops habe ich schon benutzt, sie erzeugt kurze 
Leiterbahnen, keine Pads.
http://www.cadsoft.de/downloads/ulps?language=de
da gibts insgesamt vier ULPs mit "tear" im Namen, ich weiß nicht mehr 
welche ich hatte.

von max (Gast)


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danke nochmal für die zahlreichen Antworten,
ich arbeite mit Altium, da gibt's da auch unter Tools => Teardrops
Max

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