Hallo zusammen, der Schaltplan ist fertig und jetzt geht es ans Layouten. In meiner Schaltung ist ein STM32F7 mit 216MHz und ein paar 74er ICs, selbsverstaendlich Kondensatoren und Wiederstaende. Kein Schaltregler, kein SDRAM, kein Externer Flash. Alles brav. Aber 3 SPIs mit 2,5MHz Clock und USB. Meine Frage muss ich ein 4 Layer Platine erstellen oder reicht es eine 2 Layer. Hat jemand schon Erfahrung mit Leistungsfaehigen uC und 2 Layer Platinen. Danke fuer Eure Hilfe. Gruss Baric
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Baric schrieb: > Hallo zusammen, > der Schaltplan ist fertig und jetzt geht es ans Layouten. > In meiner Schaltung ist ein STM32F7 mit 216MHz Ganz ordentlich, aber der hohe Takt bleibt ja im IC. > und ein paar 74er ICs, > selbsverstaendlich Kondensatoren Hoffentlich an der richtigen Stelle. https://www.mikrocontroller.net/articles/Kondensator#Entkoppelkondensator > und Wiederstaende. Kein Schaltregler, > kein SDRAM, kein Externer Flash. Alles brav. Aber 3 SPIs mit 2,5MHz > Clock Läppisch. > und USB. Welches? Full Speed mit 12 Mbit/s oder High Speed mit 480Mbit/s? Full Speed ist nicht soo kritisch, das kriegt man auch ohne perfekte Impedanzen hin, wenn die Leitungen nich zu lang zu zu vermurkst sind. > Meine Frage muss ich ein 4 Layer Platine erstellen oder > reicht es eine 2 Layer. Wenn man es richtig macht und die leicht sportliche Herausforderung sucht, geht das. Mit 4 Lagen ist es einfach.
Baric schrieb: > Aber 3 SPIs mit 2,5MHz > Clock und USB Dann positioniert man so, dass die Wege zum USB-Stecker so kurz wie möglich sind, der Rest ist unkritisch. Kommt man mit 2 Lagen nicht klar, nimmet man eben 4 - aber das ist durchaus auch eine Frage von Können und Erfahrung, daher kann man nicht pauschal sagen ein bestimmter Prozessor braucht x Lagen. Georg
Mit 4 Lagen bist Du beim Layouten schneller, die Platinen sind dafür hinterher ein Tick teurer und die EMV ist meist besser. Bei 2 Lagen brauchst Du mehr Zeit fürs Layouten, dafür sind die Platinen hinterher billiger. Wobei sich bei den Preisen für 4-Lagige Platinen in den letzten Jahren einiges getan hat, selbst die Prototypenplatinen sind mittlerweile auch gut bezahlbar geworden. Erst wenn man Extras wie individueller Lagenaufbau, Impedanzkontrolle, Buried/Blind-Vias, Via-in-Pad,... möchte, wird es knackig teuer wie eh und je.
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Danke sehr fuer die schnellen Antworten und die wertvollen tipps. -Sorry Widerstaende satt Wiederstaende. -ja die meisten Kondensatoren sind Entkoppelkondensatoren und 4 Stueck als Siebkondensatoren - USB Full speed kein High speed. Danke fuer den Hinweis. Ganz kurze Leitungen. Ich werde TVS Dioden und over current protection IC verwenden. - Da ich keine Layout-Erfahrung hab, dachte ich 4 Layer wird komplizierter als 2 Layer. Vielen Dank. Also dann werde ich ein 4 Layout anfangen. Bei JLCPCB kosten 10 Stueck gerade mal 30 Euros. Gruss
Hallo Baric, ich komme in der Regel mit zwei Lagen aus. Ich nehme mir viel Zeit für das Platzieren der Bauteile. Anhand der Gummileitungen sehe ich schon ob die Anordnung günstig ist. Gibt es viele Kreuzungen, dann kann eine andere Anordnung besser sein. Bei Bussen kann es zu Kreuzungen kommen, die sich beim Routen wieder auflösen. @ALL Gibt es hier eigentlich ein Artikel zum Routen von Leiterbahnen => Busbelastung, Ruflektion etc? VG Jörg
schmunzel Ich dachte, hier würde es mehr Ingenieure geben als Germanisten, aber dem scheint nicht so :P Jörg
@Joerg B. Danke. zum Glueck hab ich keine Bus/Anbindungen. kein SDRAM kein Flash. Mal sehen nach der Plazierung wie leicht oder schwierig dies zu layouten. Gruss
Wenn das ein Bastelprojekt ist und EMV nicht so kritisch, würde ich auf jeden Fall 2 Layer nehmen, ist einfacher und günstiger zu kriegen und auch leichter nachzuarbeiten, falls das nötig sein sollte. Hier ist von deiner Beschreibung her absolut nichts, was 4 Layer bräuchte.
Versuch doch erstmal 2 Lagen. Es wird eh ein Redesign geben. Wenn das schon mal klappt wird es i.a. mit 4 Lagen meist besser. Bei den heutigen Preisen dafür, dürfte das egal sein. Alles was analog ist, wird meist durch eine durchgehende GND Lage besser. Viel Spaß dabei.
Vielen Dank an Alle. Ihr habt mir sehr geholfen. Tolles Forum. Daumen hoch! Ich fang an mit 4 Layern. Jetzt ersmal die Bauteile Platzieren und am Wochende hoffentlich geht es an Layouten. Gruß
Baric schrieb: > Vielen Dank an Alle. Ihr habt mir sehr geholfen. Tolles Forum. > Daumen > hoch! > Ich fang an mit 4 Layern. Jetzt ersmal die Bauteile Platzieren und am > Wochende hoffentlich geht es an Layouten. > Gruß Mich würde Dein Ergebnis interessieren :-)
Jörg B. schrieb: > Mich würde Dein Ergebnis interessieren :-) Am besten samt Schaltplan und vor dem Ätzen... ;-)
Baric schrieb: > der Schaltplan ist fertig und jetzt geht es ans Layouten. Baric schrieb: > Da ich keine Layout-Erfahrung hab, dachte ich 4 Layer wird > komplizierter als 2 Layer. Hast du denn wenigstens den allgemeinen Umgang mit deiner EDA-Software gelernt? W.S.
Wieder zurück. Hat jemand Links zu einem Video, youtube, homepage oder eine Anleitung wie man 4 Layer in Eagle routet? 2 Layer gibt es wie Sand am Meer ;-). Aus dem Buch "Leiterplatendesign mit eagle 7" ist nicht viel zu sehen was multilayer layouten angeht. die Einstellungen für 4 Layer sind gemacht: signal-layer + gnd-layer + vcc-layer + signal-layer. NB: ich habe 3 Versogunsspannungen habe (24V, 5V, und 3.3V). Bin für jede Hilfe Dankbar. Gruß
Baric schrieb: > Wieder zurück. > Hat jemand Links zu einem Video, youtube, homepage oder eine Anleitung > wie man 4 Layer in Eagle routet? Nahezu wie 2 Lagen, nur einfacher. > die Einstellungen für 4 Layer sind gemacht: signal-layer + gnd-layer + > vcc-layer + signal-layer. Sowas schreib man eher so, denn da sieht man den Aufbau. Signal GND VCC Signal > NB: ich habe 3 Versogunsspannungen habe (24V, > 5V, und 3.3V). Kein Thema, die packt man alle auf VCC, denn so viel braucht man da nicht. Im Zweifelsfall kann man dort auch Signale langziehen, wenn es auf den Außenlagen eng werden sollte. https://www.mikrocontroller.net/articles/Richtiges_Designen_von_Platinenlayouts#Vorgehen_bei_der_Layouterstellung
Danke für die Schnellte Antwort. d.h. einfach die Leiterbahnen ziehen bis ich stosse auf gnd, 5v und 24V und eagle erledigt den Rest selbst? platziert er die Vias möglich nach an die SMD, bzw. THT -Anschlüsse automatisch? aus dem Link verstehe ich das richtig: ich soll 3 Polygone für 24V, 5V und 3,3V erstellen und jeweils umbennenen/Verbinden?. Darf man auf die Versorgungslayer routen? Z.B. Verbindungen zu anderen Bauteilen? Gruß
Baric schrieb: > Danke für die Schnellte Antwort. > d.h. einfach die Leiterbahnen ziehen bis ich stosse auf gnd, 5v und 24V > und eagle erledigt den Rest selbst? > platziert er die Vias möglich nach > an die SMD, bzw. THT -Anschlüsse automatisch? Nein, das muss du schon selber machen. Den Autorouter sollte man eher vergessen. > aus dem Link verstehe ich das richtig: ich soll 3 Polygone für 24V, 5V > und 3,3V erstellen und jeweils umbennenen/Verbinden?. Naja, wenn viele Bauteile eine Versorgung brauchen, nimmt man ein Polygon. Wenn es nur wenige sind, reichen ein paar Leitungen. > Darf man auf die Versorgungslayer routen? Ja. Aber nur, wenn die Signallayer nichts mehr hergeben. Zumindest die Masselage sollte man heilig halten und NICHT mit Leiterbahnen zerstückeln.
Danke für die wertvollen tipps. Die Bedienung der Eagle-Software ist eine Sache aber das Know-How oder besser gesagt die Kunst des Layouten -bei Multilayer PCB- finde ich nirgendwo niedergeschrieben bzw. in Vidoe-Tutorials zusammengefasst. Schulungen sind leider teur, zuuu teuer > 1000 Euros. Gibt es Bücher oder ähnliches zu diesem Thema zu empfehlen?
Naja, wenn man googelt findet man eigentlich einen Haufen Layout-Guidelines, ich tippe z.B. einfach mal "pcb layout guidelines" ein und finde direkt das hier, was nicht so dumm wirkt (hab's jetzt nicht gelesen): https://resources.altium.com/pcb-design-blog/top-pcb-design-guidelines-every-pcb-designer-needs-to-know
Gibt es so eine Art Explosionsdarstellung in Eagle. Ich meine alle Layer und Bauteile auf einander geschichtet so dass man einen Überblick hat und vor allem zu verstehen wie die Leiterplatte aufgebaut wird. Danke Gruß
Baric schrieb: > Gibt es Bücher oder ähnliches zu diesem Thema zu empfehlen? Ja da gibt es jede Menge, gleich mit einem 4 Lagen Design anzufangen kann man sich aber schlecht anlesen. Bei dir sind die 4 Lagen aber sehr unkritisch. 12 / 2,5 Mhz ist layouttechnisch fast Gleichstrom. Mach einfach 2 Projekte draus: 1. die Signale auf den Außenlagen 2. Power innen. Bevor du 1. anfängst blendest du einfach die Power und GND Verbindungen aus. Wie das geht steht in der Hilfe für Ratsnest. Dann kannst du nach den überall vorhandenen Guidelines arbeiten. Jörg B. schrieb: > Gibt es hier eigentlich ein Artikel zum Routen von Leiterbahnen => > Busbelastung, Ruflektion etc? Ob es das hier gibt weiß ich nicht aber es haben mal Leute nachgemessen (auch ob rechtwinklige oder schräge Knickwinkel). Unter 1 Ghz kaum Unterschiede messbar. EMV (Ein- und Abstrahlung) ist natürlich ein anderes Kapitel. Was ich auf jeden Fall machen würde ist ein paar 0 Ohm Widerstände in Reihe in die SPI Leitungen und die Versorgung zu legen . Auch ein paar unbestückte "Angstkondensatoren" schaden nie. Dann kannst du Zweifel Störungen bekämpfen in dem du da Widerstände Spulen etc. einlötest.
HyperMario schrieb: > Auch ein paar > unbestückte "Angstkondensatoren" schaden nie. Am besten eine Tüte mit 100 Stück an die Platine kleben :-( Für den Anfang scheint das Vorhaben recht ungeeignet zu sein. Ein F7 mit recht hoher Taktfrequenz möchte gut abgeblockt sein. Wenn 4 Lagen verwendet werden sollen, gehört auf die Innenlagen zum einen GND und zum anderen +3.3 für den Controller. Nachdem die ICs und dann die übrigen Bauteile sinnvoll angeordnet sind, werden zunächst die GND und +3.3 Anschlüsse des Controllers mit Durchkontaktierungen zusammen mit den Abblock-Cs verdrahtet. Danach folgt der Schwingquarz recht nahe an den Controller. Das ist das Wichtigste. Danach kommen die +5V und +24V Leitungen in passender Breite. Abschließend die Signalleitungen, wobei man darauf achten muß, die Oberseite BS vorrangig horizontal und die Unterseite LS vorrangig vertikal zu routen. (anders herum geht natürlich auch) Aber: Für den Anfang scheint das Vorhaben recht ungeeignet zu sein. Vielleicht kannst Du Deinen Schaltplan mal als .pdf zeigen.
Wenn Geld keine Rolle spielt: Auf jeden Fall 4-lagig! Das Problem des routens, die Versorgung und eventuelle EMV-Probleme verschwinden fast von selbst. Aber aus Sicht Deiner Angaben würde ich sagen: Kein Grund für 4 Lagen! Sogar Bestückungsautomaten können Drahtbrücken verlegen. Klar, für den Puristen sehen diese nicht so toll aus, aber Jemand, der auf's Geld achtet, hat damit bestimmt keine Probleme.
Wenn gerade bei solch kleinen Stückzahlen die Kosten kaum eine Rolle spielen, liegt man mit vier Lagen auf der sicheren Seite und vermeidet mögliche EMV-Probleme, siehe auch: https://www.youtube.com/watch?v=crs_QLuUTyQ Auch das Layouten selbst geht wesentlich einfacher, wenn man nicht ständig darauf achten muss, dass die Versorgungsspannungen, insbesondere GND, ordentlich angebunden sind. Und jetzt folgt das große ABER: 1. Bei Multilayern kann man nicht so einfach Korrekturen vornehmen wie bei ein- oder zweiseitigen Leiterplatten. Bei letzteren kratzt man einfach an der Leiterbahn und verdrahtet neu. Bei bedrahteten Bauteilen, die an einer Innenlage angeschlossen sind, z.B. Relais, kann das ziemlich ärgerlich sein. Ggf. muss man dann die Kupferhülse vorsichtig ausbohren und hoffen, dass man keinen Kurzschluss zwischen Innenlagen produziert. 2. Viele Anfänger vergessen Montagebohrungen, z.B. um die Leiterplatte im Gehäuse oder Kühlkörper auf der Leiterplatte zu befestigen. Bei einfachen Leiterplatten ist das kein Problem, denn dann bohrt man die Löcher einfach nachträglich hinein. Bei Multilayern mit durchgängigen Kupferlagen besteht aber immer die Gefahr, beim Bohren einen Kupferspan in den Rand des Bohrlochs hineinzudrücken und dadurch einen Kurzschluss zu verursachen. Und wenn man ein kurzschlussfreies Loch hat, darf man natürlich nur Kunststoffschrauben oder Metallschrauben mit Isoliernippeln (wie für TO-3 o.ä.) verwenden. 3. Selbiges gilt auch für fehlplatzierte Anschlüsse oder unterschätzte Drahtdurchmesser bei bedrahteten Bauteilen. 4. Das Problem mit Kurzschlüssen durch Kupferspäne hat man natürlich auch am Leiterplattenrand, wenn man die Leiterplatte nachträglich zurechtschneiden oder -feilen muss. Vor einiger Zeit musste ich das bei einer elflagigen Leiterplatte machen, d.h. ein Stückchen herausfeilen. Natürlich kontrollierte nicht nur ich, sondern auch ein Techniker meines Kunden, ob dort Späne ins Kupfer gedrückt waren. Es war nichts zu sehen, aber war ein Kurzschluss mittels Durchgangspiepser festzustellen. Daraufhin beschloss ich, mittels Labornetzteil den Kurzschluss vorsichtig wegzubrennen. Interessanterweise tat sich bei 1-2 A noch gar nichts. Bei 5 A gab es ein Blitz und unter dem Mikroskop konnte man am Leiterplattenrand eine winzige schwarze Stelle erkennen. Bei dieser Dickkupferleiterplatte muss die Wärmeleitung so gut gewesen sein, dass selbst ein winziger Kupferspan mehrere Ampere aushielt.
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