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Forum: Platinen Hardwareentwickler vs. Student: Bohlöcher so groß wie Leiterbahnbreite?


Autor: Matthi (Gast)
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Hallo,

vor kurzem sagte mir jemand (Hardwareentwickler), dass man die 
Bohrlöcher von Vias genau so groß macht wie die Leiterbahn selber . Das 
macht für mich (Student) keinen Sinn bzw. ist ziemlich gefährlich: wenn 
sich das Via oder die Leiterbahn nur minimal bei der Herstellung 
verschiebt, hätte man schon ein Problem. Sehe ich das richtig? Deswegen 
dachte ich mir: lieber das Bohrloch etwas größer machen. Da sagte man 
mir aber, dass das unnötig Platzverschwendung sei ...

Meine Leiterbahn ist 0,25mm Breit. Wenn ich das Bohrloch auf 0,25mm 
einstelle, sagt mir EAGLE , dass der minimale Durchmesser (24mil, etwa 
0,61mm), der im DRC eingestellt ist, unterschritten ist. Wenn ich das 
Bohrloch auf 0,61mm vergrößere überlappen sich die Restringe. Im Anhang 
die Bohrlöcher mit 0,25 mm Durchmesser.

Mein Vorschlag: Bohrloch auf 0,4mm vergrößern um Toleranzen einzubauen.

Liege ich richtig in der Annahme, dass der Hardwareentwickler falsch 
liegt? Wollte da nicht widersprechen , schließlich hat er Jahrelange 
Erfahrung und ich gerade mal seit 13 Monaten.

Würde mich über Antworten freuen.

Viele Grüße,
Matthi

: Verschoben durch Moderator
Autor: Georg G. (df2au)
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Die DRC Daten gibt dir der Leiterplatten Fertiger vor.

Autor: Johannes O. (jojo_2)
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Matthi schrieb:
> wenn
> sich das Via oder die Leiterbahn nur minimal bei der Herstellung
> verschiebt, hätte man schon ein Problem. Sehe ich das richtig?

Warum? Es gibt ja noch den Restring.

Autor: Matthi (Gast)
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Georg G. schrieb:
> Die DRC Daten gibt dir der Leiterplatten Fertiger vor.

Also laut Hersteller könnte ich runter gehen bis zu 75µm.

https://www.multi-circuit-boards.eu/leiterplatten-...

Autor: Thomas E. (picalic)
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Servus,

wichtig für den Bohloch-Durchmesser ist auch nicht die Breite der 
Leiterbahn, sondern die Breite des "Restrings" um das Loch. Und 
natürlich die Möglichkeiten des Herstellers. Wie Georg schon schrieb, 
gibt der Leiterplatten-Dienstleister die Grenzdaten vor, meist ist es 
aber besser, die Grenzdaten nicht auszureizen. Wenn genug Platz auf der 
Leiterplatte da ist, also ruhig etwas größer.

Autor: Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Matthi schrieb:
> Das macht für mich (Student) keinen Sinn bzw. ist ziemlich gefährlich:
> wenn sich das Via oder die Leiterbahn nur minimal bei der Herstellung
> verschiebt
Definiere deine Überlegungen zu "minimal".

> Meine Leiterbahn ist 0,25mm Breit.
Die könnte aber viel breiter sein. Unnötig schmale Leiterbahnen 
verschlechtern einige Parameter genauso unnötig.
Oder andersrum: die Leiterbahn erst mal breiter anlegen und 
schlimmstenfalls hinterher schmaler machen.

> Wenn ich das Bohrloch auf 0,25mm einstelle, sagt mir EAGLE , dass der
> minimale Durchmesser, der im DRC eingestellt ist, unterschritten ist.
Was sagt dir dein Leiterplattenhersteller? Kann der 0,25mm Löcher mit 
vertretbarem Aufwand bohren?

: Bearbeitet durch Moderator
Autor: Volker S. (vloki)
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Matthi schrieb:
> Georg G. schrieb:
>> Die DRC Daten gibt dir der Leiterplatten Fertiger vor.
>
> Also laut Hersteller könnte ich runter gehen bis zu 75µm.
>
> https://www.multi-circuit-boards.eu/leiterplatten-...

Für Kupferstrukturen sind 125µ Standard und für Bohrungen (Vias) 0.2mm. 
Alles was kleiner ist kostet dann ordentlich extra...

Autor: Thomas E. (picalic)
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Matthi schrieb:
> Also laut Hersteller könnte ich runter gehen bis zu 75µm.

Das ist aber dann schon Sonderfertigung und entsprechend teurer, Der 
Leiterplattenkalkulator geht von 200µm aus:
https://www.multi-circuit-boards.eu/produkte/leite...

Autor: Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Matthi schrieb:
> Also laut Hersteller könnte ich runter gehen bis zu 75µm.
Man muss/sollte/darf nicht das gerade noch technisch Machbare als 
Normalmaß hernehmen. Das macht nur jedem in der Prozesskette das Leben 
schwer. Und du selber hast dann spätestens, wenn beim ersten Lötversuch 
ein dünnes Kupferhaar (= ehemalige Leiterbahn) an der Spitze hängt, auch 
die Konsequenzen zu tragen...

: Bearbeitet durch Moderator
Autor: Michael B. (laberkopp)
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Matthi schrieb:
> Liege ich richtig in der Annahme, dass der Hardwareentwickler falsch
> liegt?

Nein.

Ganz allgemein steigt die Gefahr von Fertigungsprobleme wenn die 
Abmessungen kleiner werden.

Wenn also das Bohrloch kleiner wird, der Restring um das Bohrlöch dünner 
wird, die Leiterbahn schmaler wird, die Abstände schmaler werden.

Klug ist es also für eine Fertigung immer den Kompromiss zu suchen, bei 
dem die möglichen Toleranzen am grössten sind.

Bei deinem beispiel könnte man die Leiterbahnen dicher machen, sß daß 
Leiterbahnen so breit sind wie die Leiterbahnabstände. Das Verhältnis 
von Bohrloch zu Restring ist schon ok, so darf der Bohrer um 1/2 der 
Bohrerbreite abweichen. Ein grösseres Bohrloch ergäbe einen kleineren 
Restring. Sicher ist das Kupfer am Bohrloch weil es links und recht 
aussen rum geht unnötigerweise doppelt do breit wie die zuführende 
Leiterbahn, aber wenn man die Leiterbahnen dicker macht (siehe Vorschlag 
oben) passt das Verhältnis wieder.

Aber: Platinenfertigung ist ein Massenprodukt: Wenn der Hersteller sagt, 
daß er das kann, dann kann man auch seine geringen Toleranzen nutzen. 
Nur eventuell hat man dann Schwierigkeitn, auf einen anderen billigeren 
Hersteller umzusteigen.

Autor: H.Joachim S. (crazyhorse)
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Meist gibt es auch noch Preisunterschiede zwischem dem technisch 
machbaren und der Standardfertigung jeweiligen Platinenherstellers.
0,3mm ist oft der Standardwert für die Preiswert-Fertigung. Reicht 
meist, aber nicht immer. Ohne Not/Nutzen sollte man da nicht drunter 
gehen.

Autor: Thomas E. (picalic)
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Matthi schrieb:
> Wenn ich das
> Bohrloch auf 0,61mm vergrößere überlappen sich die Restringe.

Tja, dann musst Du halt das Design etwas abändern, so daß die VIAs genug 
Abstand zueinander haben.

Autor: THOR (Gast)
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Matthi schrieb:
> sich das Via oder die Leiterbahn nur minimal bei der Herstellung
> verschiebt

Wenn ne kleine Hinterhofklitsche mit ner CNC Fräsmaschine in nen 
gehärteten Stahlblock ein 0,8mm Loch mit H7 bohren/fräsen kann, dann 
mach dir mal keinen Kopp um die Genauigkeit deiner Leiterplattenlöcher.

Genaue Löcher zu bohren ist ein Problem, dass schon vor langer Zeit 
gelöst wurde.

Autor: Thomas E. (picalic)
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THOR schrieb:
> dann
> mach dir mal keinen Kopp um die Genauigkeit deiner Leiterplattenlöcher.

Willst Du ihn damit ermuntern, die Design-Rules auf seine kaum 
vorhandenen Layout-Kenntnisse anzupassen, statt zu lernen, wie man ein 
fertigungstechnisch unkritisches und damit günstig herstellbares PCB 
designed?

Autor: Zoltan (Gast)
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Matthi schrieb:
> Also laut Hersteller könnte ich runter gehen bis zu 75µm.

Nein kannst Du nicht.
Das wären dann Laser-Vias und die gehen nur max. genausotief in die 
Platine rein wie der Durchmesser ;-)


Matthi schrieb:
> dass man die
> Bohrlöcher von Vias genau so groß macht wie die Leiterbahn selber . Das
> macht für mich (Student) keinen Sinn bzw. ist ziemlich gefährlich: wenn
> sich das Via oder die Leiterbahn nur minimal bei der Herstellung
> verschiebt, hätte man schon ein Problem.


Ist beides Blödsinn.
Man kann Leiterbahnen und Vias unabhängig voneinander beliebig auslegen 
(solange für den Fertiger noch ausreichend und genug Restring).

Autor: Matthi (Gast)
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Vielen Dank erst einmal für die vielen Antworten!

Lothar M. schrieb:
> Was sagt dir dein Leiterplattenhersteller? Kann der 0,25mm Löcher mit
> vertretbarem Aufwand bohren?

Ich hab mir das DRC-File vom jeweiligen Hersteller heruntergeladen. 
Siehe da: alle Fehler weg! Der Hersteller gibt in der DRC an, dass die 
Bohrlöcher mindestens 0,2mm Durchmesser haben müssen. Dann wäre ich mit 
0,25mm ja noch im akzeptablen Bereich.

Michael B. schrieb:
> Bei deinem beispiel könnte man die Leiterbahnen dicher machen

Auch hier die Empfehlung des Fachmanns: Breite von 0,25mm (oder sogar 
kleiner !!) würden ausreichen. Über die Leiterbahn wird ein nahezu 
stromloses 5V Signal geführt. Da sagte er mir, dass das überhaupt kein 
Problem sei.

Zoltan schrieb:
> Nein kannst Du nicht.
> Das wären dann Laser-Vias

Sorry ! Hast Recht. Falsch auf der Webseite gelesen.

Thomas E. schrieb:
> Willst Du ihn damit ermuntern, die Design-Rules auf seine kaum
> vorhandenen Layout-Kenntnisse anzupassen, statt zu lernen, wie man ein
> fertigungstechnisch unkritisches und damit günstig herstellbares PCB
> designed?

Also ich will unbedingt lernen und verstehen wie man es richtig macht. 
Daher gebe ich Thomas recht.

Autor: Amateur (Gast)
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@Matthi
Kann es sein, dass ihr aneinander vorbei geredet habt?

Im Grunde genommen hat der Hardwaremensch nämlich recht gehabt. Er hat 
wahrscheinlich den Umfang gemeint.

Dererlei Rechnungen sind aber nur erlaubt, wenn die Designregeln nicht 
verletzt werden.

Autor: Uhu U. (uhu)
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Lothar M. schrieb:
> Unnötig schmale Leiterbahnen verschlechtern einige Parameter genauso
> unnötig.

Den Widerstand verschlechtern sie - was noch?

Autor: Georg (Gast)
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Matthi schrieb:
> Liege ich richtig in der Annahme, dass der Hardwareentwickler falsch
> liegt?

Ja, i.A. schon - es gibt keinen sinnvollen Zusammenhang zwischen 
Leiterbahnbreite und Via-Bohrung (Bohrt er etwa bei einer GND-Leitung 
mit 5 mm auch 5mm-Vias??).

Recht haben kann er im konkreten Fall damit, die Via-Bohrungen nicht 
unnötig klein zu machen. Wie schon angemerkt, man sollte die Grenzwerte 
des Herstellers nicht ausschöpfen, wenn es nicht unbedingt sein muss, 
was bei Anfängern eher selten der Fall ist.

Also wenn er sagt, mach die Vias grösser, glaub ihm das, aber mit den 
Leiterbahnen hat das nichts zu tun. War vielleicht der Versuch, eine 
Regel für ganz ganz Dumme aufzustellen.

Georg

Autor: Chris F. (chfreund) Benutzerseite
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Matthi schrieb:
> wenn
> sich das Via oder die Leiterbahn nur minimal bei der Herstellung
> verschiebt, hätte man schon ein Problem.

Welches Problem denn?

Autor: Matthi (Gast)
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Amateur schrieb:
> @Matthi
> Kann es sein, dass ihr aneinander vorbei geredet habt?

Das könnte tatsächlich sein. Vielleicht meint er wirklich nur das 
Bohrloch. Wenn noch ein Restring dazu kommt, dann würde es ja wieder 
passen.

Ich frage ihn einfach die Tage nochmal.

Autor: Matthi (Gast)
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Chris F. schrieb:
> Welches Problem denn?

Auf Grund von Fertigungstoleranzen könnten die Vias bzw. Leiterbahn sich 
verschieben und somit würde die Leiterbahn nicht mehr mit dem Via 
verbunden sein. Aber einige meiner Vorredner sagten ja bereits, dass das 
sehr unwahrscheinlich ist.

Autor: Matthi (Gast)
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Georg schrieb:
> man sollte die Grenzwerte
> des Herstellers nicht ausschöpfen,

Ich denke ich werde deswegen auch die Leiterbahnbreite auf 0,3mm 
erhöhen. Zwar liegt die untere Grenze bei 0,2mm ( und somit wäre ich mit 
0,25mm noch im grünen Bereich) aber sicher ist sicher. Vias werde ih 
dann auch etwas größer machen.

Autor: Michael B. (laberkopp)
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Matthi schrieb:
> Auch hier die Empfehlung des Fachmanns: Breite von 0,25mm (oder sogar
> kleiner !!) würden ausreichen. Über die Leiterbahn wird ein nahezu
> stromloses 5V Signal geführt. Da sagte er mir, dass das überhaupt kein
> Problem sei.

Hast du Schwierigkeiten mit dem Wortverständnis ?

Ausreichen für den Strom, sicherlich bei Digitalsignalen. Ausreichen 
damit vermutlich die Platine von eurem Fertiger ohne Fehler hergestellt 
werden kann, ebenfalls, aber optimal im Sinne von Reduzierung des 
Fertigungsausschusses und der Fertigungsanforderungen so daß auch 
schlechtere (dafür aber billigere) Fabriken (oder man selbst zu Hause) 
das noch herstellen können: Nein.

Matthi schrieb:
>> Kann es sein, dass ihr aneinander vorbei geredet habt?
>
> Das könnte tatsächlich sein.

Wohl wahr.

Autor: Thomas E. (picalic)
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Matthi schrieb:
> Auf Grund von Fertigungstoleranzen könnten die Vias bzw. Leiterbahn sich
> verschieben und somit würde die Leiterbahn nicht mehr mit dem Via
> verbunden sein.

Das soll eben der Durchmesser des Vias (->Restring) verhindern. Um das 
Design noch toleranter gegen Versatz beim Bohren zu machen, gibt es dann 
noch die sog. "Teardrops": 
http://www.altium.com/blog/de/wie-sie-mit-teardrop...

Autor: Chris F. (chfreund) Benutzerseite
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Danke für die Erklärung, Matthi.

----

Ich glaube bevor er mit Gehrungen und Teardrops an den Pads anfängt 
sollte er erstmal lockerer werden. g Auf dem Board ist genug Platz man 
könnte sogar die Leiter in Padbreite weiterziehen und die Vias dafür 
versetzen, muss man aber nicht. Alles total entspannt.

Die Gehrungen bei Eagle macht man mit "miter", das sieht ein bisschen 
anders und nicht so intuitiv (oder automatisch) wie bei Altium aus. Um 
ganz auf Nummer sicher zu gehen kann man z.B. die Via-Pads in ein 
Polygon legen und dessen Kanten dann "mitern". Auch das ist hier 
unnötig.

Autor: Amateur (Gast)
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@Matthi
>Wenn noch ein Restring dazu kommt, dann würde es ja wieder
>passen.
Der Bohrer bzw. das Bohrloch und der Restring sind lt. Designregeln 2 
verschiedene Sachen. Natürlich konstruiert Eagle, z.T. nach eigenen 
Vorstellungen, das Design, aber - hoffentlich - unter Berücksichtigung 
der Designregeln, die Durchkontaktierung als Ganzes.

Autor: Piotr S. (Gast)
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Matthi schrieb:
> Auf Grund von Fertigungstoleranzen könnten die Vias bzw. Leiterbahn sich
> verschieben und somit würde die Leiterbahn nicht mehr mit dem Via
> verbunden sein. Aber einige meiner Vorredner sagten ja bereits, dass das
> sehr unwahrscheinlich ist.

Das hieße auch, dass die Leiterplatte nicht funktionsfähig ist und beim 
E-Test aussortiert wird. Das ist erstmal das Problem des Fertigers, 
nicht deins.
ABER man muss sich ja nicht unnötig Probleme provozieren. Wenn man Platz 
hat und alles unkritisch ist, kann man "so fein wie nötig, so grob wie 
möglich" designen. Warum die Grenzen ausreizen? Ob die Leiterbahn nun 
200 oder 300µm ist oder der Restring 150µm oder 250µm breit ist, ist bei 
den meisten "normalen" Designs egal.

Autor: Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Uhu U. schrieb:
> Den Widerstand verschlechtern sie - was noch?
Die Mechanik. Sie haben weniger Klebefläche. Man kann auf Prototypen auf 
so winzigen Bahnen weniger gut einen Draht anlöten. Die Anbindung an 
Durchkontaktierungen und Pads ist besser. Usw...

Matthi schrieb:
> Ich denke ich werde deswegen auch die Leiterbahnbreite auf 0,3mm
> erhöhen. Zwar liegt die untere Grenze bei 0,2mm ( und somit wäre ich mit
> 0,25mm noch im grünen Bereich) aber sicher ist sicher.
Wenn du dir mal so eine 0,3mm Leiterbahn in der Realität anschaust, dann 
wirst du sehen: da ist noch gaaanz viel Platz drumrum. Warum schenkst 
du dieses Kupfer dem Leiterplattenhersteller?

Oder andersrum: Hast du gelesen und verstanden, was ich geschrieben 
habe?
Es ist recht einfach: die Leiterbahnen nicht unnötig dünn machen.

Und vor Allem: mach die Versorgungsbahnen deutlich breiter als die 
Signalleitungen. Deutlich heißt jetzt nicht "0,1mm ist viel", sondern so 
viel, dass du sie optisch gut unterscheiden kannst. Es wird dir 
helfen...

Autor: Matthi (Gast)
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Lothar M. schrieb:
> da ist noch gaaanz viel Platz drumrum

Heißt, dass ich die Leiterbahn breiter machen und auseinander ziehen 
soll, richtig?
Unrecht hast du nicht: Wenn ich drumrum noch genug Platz habe, wieso 
dann nicht ausnutzen ..

Autor: Falk B. (falk)
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So einfach (groß) wie möglich, so komplex (klein) wie nötig.

Autor: Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Falk B. schrieb:
> So einfach (groß) wie möglich, so komplex (klein) wie nötig.
Man kann es nicht oft genug wiederholen... ;-)

Matthi schrieb:
> Heißt, dass ich die Leiterbahn breiter machen und auseinander ziehen
> soll, richtig?
Ja, das heißt es. Und es heißt schlussfolgernd auch, dass du nicht 
unnötig Signale gruppieren und hübsch dicht beieinander und parallel 
quer über die Leiterplatte ziehen sollst. Warum?
Ganz einfach: zwei Leiter, die möglichst dicht beieinander liegen, 
können möglichst gut aufeinander einkoppeln und sich gegenseitig stören. 
Auch hier das Fazit: nutze den Platz.

Autor: Matthi (Gast)
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Alles klar, habe ich verstanden. Ich werde dann die Leiterbahnen nochmal 
überarbeiten und den Platz ausnutzen. Was die Breite der Leiterbahn 
betrifft habe ich mich immer an die PCB-Werte gehalten:
https://www.pcb-pool.com/download/spezifikation/de...

Aber die Leiterbahn breiter machen werde ich dennoch.

Autor: Matthi (Gast)
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Und übrigens: Vielen Dank!

Autor: Wolfgang (Gast)
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Matthi schrieb:
> Aber die Leiterbahn breiter machen werde ich dennoch.

Du kannst ganz erheblich Platz sparen, wenn du die Vias nicht in eine, 
sondern in zwei Reihen, i.e. versetzt plazierst. Dann kannst du das 
Fünffache der Restringbreite einsparen.

Autor: Karl (Gast)
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Lothar M. schrieb:
> Falk B. schrieb:
>> So einfach (groß) wie möglich, so komplex (klein) wie nötig.
> Man kann es nicht oft genug wiederholen... ;-)

Wie macht Ihr das in der Praxis? Um bei Multi-CB zu bleiben: Standard 
Bohrdurchmesser 0.2 mm, Standard Restring/Leiterbahn 0.125 mm.

Es gibt Bereiche auf meiner Platine, wo es sehr eng zugeht und mir z.B. 
0.3 mm Bohrdurchmesser/0.2mm Restring weh tun, in anderen wiederum ist 
es beinahe egal wie groß. Typischerweise am Controller.

Welche Einstellungen für die Netzklasse?
Macht Ihr einen "Finishing-Pass", in der die Vias und Leiterbahnen dort 
vergrößert werden wo möglich oder schaltet Ihr da wo es weh tut auf die 
kleineren Strukturen um?

Bin ja eigentlich der Meinung, dass man schon große Stückzahlen 
bräuchte, dass sich der Aufwand lohnt.

Autor: Leitender Router (Gast)
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Lothar M. schrieb:
> Uhu U. schrieb:
>> Den Widerstand verschlechtern sie - was noch?
> Die Mechanik. Sie haben weniger Klebefläche. Man kann auf Prototypen auf
> so winzigen Bahnen weniger gut einen Draht anlöten. Die Anbindung an
> Durchkontaktierungen und Pads ist besser. Usw...
>
>
Nebst der Mechanik wird auch der Wellenwiederstand anders. Auch ein Via 
ist eine Diskontinuität im Leiter und es gibt bessere und massiv 
schlechtere Orte innerhalb ines Leiterzuges um Vias zu platzieren. Siehe 
z.b. Application Report SLOA069 von TI.
Hab da eine Anwendung <50MHz wo das schon reinspielt und <50MHz sind ja 
heute nur knapp über DC.

Autor: Karl (Gast)
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Interessante Appnote. Hat jemand ernsthaft mal einen Kondensator auf die 
Seite gestellt und bekommt das (automatisch) bestückt?

Autor: Roland E. (roland0815)
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Niedlich. Hier wird immer von Bohrlöchern geredet, dabei werden 
Fertiglöcher gemeint. Die Bohrlöcher sind (meistens) 0,1 größer als die 
Angabe im Layout.

Das Restring entscheidet.

Beitrag #5022520 wurde von einem Moderator gelöscht.
Autor: C. A. Rotwang (Gast)
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Matthi schrieb:

> vor kurzem sagte mir jemand (Hardwareentwickler), dass man die
> Bohrlöcher von Vias genau so groß macht wie die Leiterbahn selber . Das
> macht für mich  keinen Sinn bzw. ist ziemlich gefährlich: wenn
> sich das Via oder die Leiterbahn nur minimal bei der Herstellung
> verschiebt, hätte man schon ein Problem.

Welches Problem? Denk dreidimensional, das Via ist doch galvanisiert 
also Leitfähig. Das was bei versatz an der Kupferbahn oben fehlt gleich 
das Kupfer im Via wieder aus.

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