Hallo Layouter,
ich habe mal eine Frage zu Groundplane Layern.
Bisher habe ich meine Platinen (2 oder 4 Layer) immer so angelegt, dass
der Bottom Layer als Ground Plane (GND) benutzt wurde. Das erschien mir
irgendwie logisch hinsichtlich Vias und ggf. auch Durchsteckmontage.
Nun habe ich eine Platine, die 4 Layer haben wird.
Der Hersteller eines bestimmten Bauteils empfiehlt aber, direkt unter
dem Bauteil die Ground Plane zu haben, was also dazu führen würde, dass
die Groundplane mitten drin liegt.
Die Platine wird komplett SMD und einseitig bestückt, also erstmal kein
großes Problem.
Aber macht das Sinn?
Ich dachte immer, das das nur für beidseitig bestückte Platinen in Frage
kommt...
LG, Rick
Moin,
vier Lagen, ohne weitere Anforderungen, werden oft so ausgeführt, dass
die Innenlagen Versorgung und Ground führen, also jeweils eine Lage
flächig, und die Signale auf den Aussenlagen geroutet werden.
Verbessert meistens die gesamte Versorgung enorm, man sollte nur
aufpassen, dass man die Stromkreise eng geschlossen hält und nicht
übermäßige Flächen aufspannt.
--
SJ
Grundsätzlich kannst du das machen wie du willst, außer ein Bauteil hat
besondere Anforderungen oder du bist hinsichtlich der
Leiterbahnimpedanzen darauf angewiesen. Sinnvoll ist es in jedem Fall
die Masse-/Versorgungsfläche möglichst wenig zu perforieren bzw. mit
Leiterbahnen zu "zerschneiden".
@ Rick (Gast)
>Bisher habe ich meine Platinen (2 oder 4 Layer) immer so angelegt, dass>der Bottom Layer als Ground Plane (GND) benutzt wurde.
Bei 2 oder 4 Lagen? Bei 2 Lagen kann man das machen, bei 4 Lagen ist es
sehr unüblich.
>Das erschien mir>irgendwie logisch hinsichtlich Vias und ggf. auch Durchsteckmontage.
Nein. Bei 4 Lagen ist der Standardaufbau so.
Top Signale
1. Innenlage GND
2. Innenlage VCC und Signale
Bottom Signale
Das hat u.a den Vorteil, das die Massefläche in den Innenlagen
vollständig ist und nur duch VIAs und THT-Anschlüsse leicht durchlöchert
wird. Auf der Uner- bzw. Oberseite kämen noch Signale sowie die Packages
der Bauteile hinzu.
>Der Hersteller eines bestimmten Bauteils empfiehlt aber, direkt unter>dem Bauteil die Ground Plane zu haben, was also dazu führen würde, dass>die Groundplane mitten drin liegt.
Das ist der Normalfall. Wo liegt das Problem?
>Aber macht das Sinn?
Hör auf, Sinn zu "machen". Ja, es IST sinnvoll.
>Ich dachte immer, das das nur für beidseitig bestückte Platinen in Frage>kommt...
Nein.
Falk B. schrieb:> Bei 4 Lagen ist der Standardaufbau so.
Das ist nicht nur elektrisch günstig, zusätzlich sollte man beachten,
dass der Aufbau symmetrisch bezüglich der Kupferfüllung ist, also
Flächenlagen sollten symmetrisch um die Mitte des Lagenaufbaus liegen.
Ist das nicht der Fall, z.B. bei
Signal
Signal
VCC
GND
dann verbiegt sich die Platine, erstens womöglich schon von vornherein
und zweitens abhängig von der Temperatur. Daher ist auch eine 2seitige
Platine mit Signal-GND keine gute Lösung, aber mit 2 Seiten hat man
wenige Optionen, ausser notfalls die Seite mit wenig Kupfer mit
unbenutzten Pads aufzufüllen.
Der Aufbau
GND
Signal
Signal
VCC
ist brauchbar für THT, aber weniger für SMD. Ich habe sowas schon
gemacht auf ausdrücklichen Kundenwunsch, dann müssen alle Leiterbahnen
nach innen verlegt werden und die Top-Seite sieht dann aus wie auf dem
Bild. Diese Ausführung ist aber nicht soviel besser wie der erwähnte
Standard und lohnt sich normalerweise nicht (witzigerweise wirkt auch
eine UNTER dem Signal liegende GND-Fläche wie eine Abschirmung).
Layout ist immer ein Kompromiss zwischen schlechten und ganz schlechten
Alternativen.
Georg
Georg schrieb:> (witzigerweise wirkt auch> eine UNTER dem Signal liegende GND-Fläche wie eine Abschirmung).
das eher nicht, aber dadurch, daß der Rückstrom direkt mit dem Signal
mitlaufen kann entstehen kaum größere (Laufzeit-) Unterschiede, was dann
die Störabstrahlung senkt (Bei schnelleren Signalen ab ca. 1MHz, aber
Achtung es gilt die rise-time!). Dies wird von Schlitzen allerdings
aufgehoben, dabei ist es egal, ob es aktiv eingebrachte (z.B. wegen
einer GND Insel) oder passiv entstandene (z.B. durch Via Ketten) sind.
Also immer darauf achten, daß keine Signalleitungen über die GND Fläche,
die den Bezug zum Signalpegel herstellt, hinausragen.
Hui,
das ist jetzt 'ne ganz neue Erkenntnis für mich.
Vielen Dank schonmal.
bisher habe ich überwiegend so gearbeitet:
1) Signal + Power
2) Signal
3) Signal
4) GND
oder eben bei 2 Layern
1) Signal + Power
2) GND
Weil ich davon ausging, dass eine möglichst geschlossene Massefläche von
sehr großer Wichtigkeit ist.
Aber ihr sagt, die positiven Effekte überwiegen, wenn GND als Innenlage
ausgeführt wird, richtig?
Aus den Augen aus dem Sinn,
in die Innenlagen muss sie hin.
> Aber ihr sagt, die positiven Effekte überwiegen,> wenn GND als Innenlage ausgeführt wird, richtig?
Auf jeden Fall - hat eigentlich für so ziemlich alle Anwendungen fast
nur Vorteile das so zu machen.
Rick schrieb:> Aber ihr sagt, die positiven Effekte überwiegen, wenn GND als Innenlage> ausgeführt wird, richtig?
Richtig bei SMD, heute also fast immer. Bei THT kann man GND aussen
machen, da sind dann nur Aussparungen für die Pads drin, wie auf einer
Innenlage auch, und alle Leiterbahnen sind innen angeschlossen. Bei SMD
dagegen liegen zu den Pads auch alle Anschluss-Leiterbahnen aussen, und
die Pads sind so eng, dass dazwischen keine Masse "durchfliessen" kann,
daher kommt aussen keine brauchbare Massefläche zustande. Siehe auch
meinen vorherigen Post mit Bild, wie es doch geht, aber mit viel
Aufwand.
Georg
Frank Schwuch schrieb:> Von folgenden Aufbau bei 4 Lagen ist also abzuraten?
Du hast meinen Beitrag nicht oder nicht richtig gelesen. Davon ist nicht
aus elektrischen Gründen abzuraten, es ist nur sehr viel aufwendiger.
Roundabout doppelte Kosten für das Layout. Würde ich jedenfalls
berechnen.
Georg
