Forum: Platinen Warum eckiges Lötpad?


von Herrx (Gast)


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Hallo,

ich habe mir gerade die Frage gestellt wann ich ein Lötpad rund und wann 
eckig designe? Welche Vorteile bring es mit sich?


Danke schon mal.

von HansimLot (Gast)


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Gängige Antwort, kommt drauf an :-D

Bei THT ist es oft so, dass alle Pads rund sind und Pad 1 eckig, damit 
sich Pad 1 direkt finden lässt.


Wenn es um SMD und kleinere Abmessungen geht spielt dann noch die 
Prozesssicherheit eine Rolle.

von soso... (Gast)


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Herrx schrieb:
> ich habe mir gerade die Frage gestellt wann ich ein Lötpad rund und wann
> eckig designe? Welche Vorteile bring es mit sich?

Es wird ja oft von den Herstellern der Bauteile rechteckig vorgegeben.

Das sollte man mit seinem Fertiger absprechen. Man liest, dass gerundete 
Ecken bei SMD Vorteile bei der Bedruckung mit Lötpaste haben:
https://www.pcblibraries.com/forum/rounded-rectangle-pad-shape_topic1462.html

Theoretisch gäbe es bestimmt auch irgenwelche Vorteile bei der 
Signalintigrität, aber das dürfte höchstens bei den GHz-Funkleuten 
relevant sein, wenn überhaupt.

Bei uns in der Firma wird nicht gerundet, und ich kann mich nicht 
erinnern, jemals irgendeine Rückmeldung oder Beschwerde seitens der 
Fertiger gehört zu haben.

von HansimLot (Gast)


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HansimLot schrieb:
> Wenn es um SMD und kleinere Abmessungen geht spielt dann noch die
> Prozesssicherheit eine Rolle.

soso... schrieb:
> Das sollte man mit seinem Fertiger absprechen. Man liest, dass gerundete
> Ecken bei SMD Vorteile bei der Bedruckung mit Lötpaste haben:

Mir ist der Unterschied eben nur bei kleinen Pads bekannt.
In den 90° Ecken bleibt die SMD Paste eher hängen als in abgerundeten 
Ecken, dadurch bleibt dann die Paste nicht auf der Platine sondern wird 
mit der Schablone wieder abgehoben. --> Reproduzierbarkeit, 
Prozesssicherheit.

Beim Löten selbst tritt dann vielleicht auch eine bessere Verteilung des 
flüssigen Lotes durch die Oberflächenspannung auf, die Meniskusbildung 
ist womöglich besser (bei den abgerundeten Pads).

von HansimLot (Gast)


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HansimLot schrieb:
> In den 90° Ecken bleibt die SMD Paste eher hängen

Also an der SMD Schablone hängen, wenn diese nach dem Pastendruck wieder 
angehoben wird.

von Arno (Gast)


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...und achteckige Pads stammen aus der Zeit der Klebesymbole - da kann 
man aus jeder 45-Grad-Richtung eine Leiterbahn sauber anschließen, ohne 
Überdeckung der Klebesymbole zu produzieren.

MfG, Arno

von Marten Morten (Gast)


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Arno schrieb:
> ...und achteckige Pads stammen aus der Zeit der Klebesymbole - da kann
> man aus jeder 45-Grad-Richtung eine Leiterbahn sauber anschließen, ohne
> Überdeckung der Klebesymbole zu produzieren.

Es gab sogar quadratische Pads. Die waren auch bei den ersten 
Autoroutern, die noch mit einem Gitter arbeiteten (Lee-Algorithmus, 
etc.), beliebt. Sie waren theoretisch auch plotter-freundlich. Je 
weniger Richtungsänderungen, desto schneller konnte der Plotter 
zeichnen. Rundungen und Kreise waren jahrelange verpönt(*), bis das 
Problem mit der Verbreitung des Brewsenham-Algorithmus keins mehr war. 
Das eigentliche Problem beim Plotten von Platinen-Layouts waren aber gar 
nicht die Rundungen, sondern die Zeichenorgien die ein Plotter zum 
Füllen von Flächen veranstalten musste.


* Das war auch die Begründung, warum man bei den deutschen/ europäischen 
Schaltzeichen alle Rundungen vermied. Den Amerikanern war es egal, die 
malten weiter überall Kringel, und deren Elektronikindustrie ist trotz 
nicht untergegangen.

von Wühlhase (Gast)


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Ich selber nutze verschiedene Padgeometrien, um bestimmte Pads 
hervorzuheben. Das genannte Pad 1 bei ICs ist so ein Fall, aber auch 
z.B. die Kathode bei Elkos und Dioden. Ich hebe auch Pads hervor, die 
nach außen berührbare Kontakte aufweisen. Das kann sich beim Zusammenbau 
der Schaltung gut machen, wenn man in der Nähe höhere Spannungen 
verdrahtet.

Da nutze ich wirklich alle möglichen Geometrien, die das CAD so gibt: 
rund, achteckig, rechteckig, rechteckig mit abgerundeten Ecken, ...

Es ist immer gut, eine Positionshilfe für ein Bauteil direkt auf der 
Platine zu haben. Meistens (und am Besten) kann man das zwar mit dem 
Bestückungsdruck abfrühstücken, geht aber halt nicht immer. Bei kleinen 
Bauteilen zum Beispiel, bei 0603 ist der Bestückungsdruck im Vergleich 
zum Bauteil schon sehr groß, bei 0402 wird es aber lächerlich, da ist 
das ganze Bauteil so breit wie ein Strich.

Auch hat man nicht immer einen Bestückungsdruck, vielleicht um 
Nachbauten zu erschweren, oder weil billiger, oder weil es die Anwendung 
schlicht verbietet. Platinen, die im Vakuum arbeiten sollen z.B., da 
gast der Lötstopp einfach aus.

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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Bei nicht-durchkontaktierten Lötaugen könnte auch die etwas größere 
Lötfläche eine Rolle spielen. Aber ich kenne es auch vor allem zur 
Pin-1-Kennzeichnung. Für Nixie-Röhren hab ich in Eagle asymmetrische 
Ovale benutzt, damit neben dem dicken Pin noch etwas Anlötfläche bleibt.

von Bernd W. (berndwiebus) Benutzerseite


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Hallo soso.

soso... schrieb:

> Es wird ja oft von den Herstellern der Bauteile rechteckig vorgegeben.

Und das, weil z.B. bei vielen SMD Bauteilen auch die Kontaktflächen eher 
rechteckig als rund sind.
Dazu passen dann halt am besten rechteckige Pads bzw. rechteckig mit 
abgerundeten Ecken .

> Theoretisch gäbe es bestimmt auch irgenwelche Vorteile bei der
> Signalintigrität, aber das dürfte höchstens bei den GHz-Funkleuten
> relevant sein, wenn überhaupt.

Ich war letztens noch auf der Gigaherztagung in Dorsten, und auch bei 
den dort gezeigten 77 GHz (4mm) Projekten war alles rechteckig. ;O)

> Bei uns in der Firma wird nicht gerundet, und ich kann mich nicht
> erinnern, jemals irgendeine Rückmeldung oder Beschwerde seitens der
> Fertiger gehört zu haben.

Stencils mit abgerundeten Ecken sind auf jeden Fall leichter zu 
reinigen. ;O)

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

: Bearbeitet durch User
von Wolfgang (Gast)


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Herrx schrieb:
> Welche Vorteile bring es mit sich?

Bei gegebenem Raster und Abstand besitzen rechteckige Pads eine deutlich 
größer Klebefläche auf dem Basismaterial und können damit größere Kräfte 
aufnehmen. Für durchkontaktierte Pads ist das allerdings ziemlich egal.
Bei dicht am Pad diagonal vorbeiführenden Leiterbahnen sind die Ecken 
rechteckiger Pads allerdings schnell mal im Weg. Achteckige sind 
gegenüber runden von der Fläche etwas größer, ohne Diagonales Routing 
drumrum zu stören.

von georg (Gast)


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Wolfgang schrieb:
> Achteckige sind
> gegenüber runden von der Fläche etwas größer

Bei gleichem möglichen Leiterbahnabstand sind das 5%. Ich glaube nicht 
dass das für den Bestücker einen entscheidenden Unterschied macht. 
Deshalb sieht man achteckige Pads auch so selten.

Georg

von Mob (Gast)


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Wühlhase schrieb:
> Platinen, die im Vakuum arbeiten sollen z.B., da gast der Lötstopp
> einfach aus.

Und was ist dann die Folge davon? Lack wird bröckelig und löst sich ab?

von Wühlhase (Gast)


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Ja, der Lack wird dann porös. Warum man das (in der Raumfahrt!) genau 
nicht will, weiß ich nicht. Ich weiß aber, daß man das gern versucht zu 
vermeiden. Was ich mir vorstellen könnte ist, daß man Änderungen der 
dieelektrischen Eigenschaften möglichst vermeiden will. Da sitzen oft 
auch FPGAs und mit Mikrowellenlayouts hat man es auch gerne mal 
desöfteren zu tun. Oder daß der Lötstopp abkrümelt und sicht auf 
optische Instrumente legt oder Mechaniken verklemmt.

Generell versucht man in der Raumfahrt, Undefiniertheiten zu vermeiden 
um keine bösen Überraschungen zu erleben. Die vielen Vorschriften sind 
keine Schikane oder Eitelkeit (auch wenn einem das oft so vorkommt), 
sondern meist teure und manchmal auch leidvolle Erfahrung.

In der aktuell aufkommenden "Billigraumfahrt" kommt man aber auch schon 
ab von den hohen Standards. Da werden dann die billigen Wald- und 
Wiesenbauteile verwendet, auf stinknormalen Platinen mit Lötstopp. Dafür 
läßt man die teuren Zertifikate weg.


Was mir noch einfällt: Ich habe zwar nur wenige Mikrowellenlayouts 
bisher gesehen, aber alle waren ausnahmslos ohne Lötstopp. Ich vermute 
mal, man will damit gleichmäßigere dieelektrische Eigenschaften 
erzielen.

von Wolfgang (Gast)


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Mob schrieb:
> Und was ist dann die Folge davon?

Ein verdrecktes Vakuum, oder was meinst du, wo das ausgasende Zeugs 
landet?

von Jürgen W. (Firma: MED-EL GmbH) (wissenwasserj)


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Abgerundete Ecken können bei sehr hohen Spannungen die auftretenden 
Feldstärken reduzieren und damit potentielle Schäden am Lack bzw. 
folgende Kriechströme minimieren kann.

von meckerziege (Gast)


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Wühlhase schrieb:
> Oder daß der Lötstopp abkrümelt und sicht auf
> optische Instrumente legt oder Mechaniken verklemmt.

Nicht nur das. Wenn Stoffe ausgasen dann wird sich das wieder irgendwo 
absetzen. Das kann dann beispielsweise auf einer Linse, einem Spiegel, 
etc. sein, das ist katastrophal.
Aber allein schon die Fertigung ist deutlich anders, verglichen mit 
Massenprodukten. Da ist viel mehr manuelle Kontrolle dabei, das ist auf 
Präzision und weniger auf Durchsatz ausgelegt. Darum gelten da auch 
teils andere Designziele (beispielsweise darf die Packungsdichte der 
Bauteile auf einem Board nicht zu hoch sein).

von Wühlhase (Gast)


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Genau, und bedrahtete Bauteile-sofern noch verwendet-werden so verbaut 
daß die Anschlußbeinchen möglichst lang bleiben und mäandern, um 
Vibrationen und Stöße zu dämpfen.

Irgendwann hab ich hier mal nach einem Foto einer HiRel-Platine gefragt, 
auf dem Transistoren über Kopf verlötet waren, solche Bautechniken 
kommen da auch noch zum Einsatz.

Und in der Raumfahrt werden Kabelbäume sogar noch geflochten (um 
Plastikkabelbinder zu vermeiden). Eigentlich eine schöne Technik und, 
wenn man etwas Übung hat, nicht langsamer als die Kabelbinderrei.

von Bernd W. (berndwiebus) Benutzerseite


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Hallo meckerziege.

meckerziege schrieb:

>> Oder daß der Lötstopp abkrümelt und sicht auf
>> optische Instrumente legt oder Mechaniken verklemmt.
>
> Nicht nur das. Wenn Stoffe ausgasen dann wird sich das wieder irgendwo
> absetzen. Das kann dann beispielsweise auf einer Linse, einem Spiegel,
> etc. sein, das ist katastrophal.

Ich hatte mal vor ewig mit der Elektronik von optischen 
Emissionsspektroskopen zu tun. Einige Gerätesorten hatten dort auch 
einen Vakuumtank, in dem Optik und Platinen verbaut waren.

Zumindest bei diesen Geräten gab es aber keine Probleme mit dem Ausgasen 
von Platinen, Lötstopplack oder auch der Isolierung aus der Verdrahtung.
Sehr wohl aber mit dem Ausgasen von "zerriebenem" bzw. "gealtertem" Öl 
aus den Drehschieberpumpen für das Vakuum.

Das könnte aber bei Geräten aus einer anderen Qualitätsliga trozdem zum 
Problem werden, oder als Vorsichtsmaßnahme bei Geräten, für die der 
Zugriff für eine Reparatur extrem erschwert ist.

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

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