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
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.
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.
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?
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...
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...
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.
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.
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.
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.
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?
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).
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.
@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.
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
Matthi schrieb:> wenn> sich das Via oder die Leiterbahn nur minimal bei der Herstellung> verschiebt, hätte man schon ein Problem.
Welches Problem denn?
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.
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.
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.
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.
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.
@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.
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.
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...
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 ..
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.
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/deu_cmso001_strombelastbarkeit.pdf
Aber die Leiterbahn breiter machen werde ich dennoch.
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.
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.
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.
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.
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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