Ich baue seit langem meine Schaltungen auf Lochrasterplatinen, genauer gesagt auf Lochpunktrasterplatinen auf.
Mit dem 2,54mm Raster konnte ich kompakte Platinen mit nur wenigen Lötbrücken erstellen.
Die moderne SMD-Technik konnte ich teilweise integrieren. Zweipolige SMD-Bauelemente sind kein Problem. Auch SOT-Gehäuse mit bis zu vier Anschlüssen lassen sich im 2,54mm Lochraster unterbringen. SMD-Bauelemente mit mehr Anschlüssen werden mithilfe von Adaptern eingesetzt. Meine Verbindungen stelle ich mit 0,3mm Silberdraht her. Eine Beschreibung habe ich unter https://praktische-elektronik.dr-k.de/Praktikum/Aufbau/Zusammenfassung-Loeten.html zusammengestellt.
Unter https://github.com/electroniceel/protoboard gibt es einen Vorschlag für Lochrasterplatinen mit gemischtem Raster von 2,54mm und 1,27mm.
(Bild packages) Das Board sieht zunächst ganz brauchbar aus. Allerdings gelingt es mir nicht, auf der Basis dieser Platine mit KiCad das Layout einer Schaltung zu erstellen. Die vielen Lötpunkte stören.
Ich habe einen alternativen Vorschlag für eine Lochrasterplatine, die 2,54mm und 1,27mm Raster kombiniert und es erlaubt, mit KiCad ein Layout dafür zu erstellen (Bild Vorlage_Lochraster_1.27-brd.jpg). Diese Lochrasterplatine ermöglicht auch Verbindungen ohne Drahtbrücken.
Als Beispiel habe ich eine Konstantstromquelle für eine Power-LED an einem LiPo-Akku gewählt. (Bild Test_Lochraster_1.27)
Das Layout ist Test_Lochraster_1.27-brd mit der 3D-Darstellung von oben und unten. (Bilder Test_Lochraster_1.27-brd-Top-3D und Test_Lochraster_1.27-brd-Bottom-3D)
Zur Verdeutlichung ist das Layout noch einmal mit allen Lötpunkten angefügt. (Bild Test_Lochraster_mit_Punkten_1.27-brd)
Meine Frage an die Gemeinde ist, ob eine solche Lochrasterplatine sinnvoll ist und ob es Verbesserungsvorschläge gibt.
Wir hatten irgendwo auf µC Informationen zu Layoutprogrammen für Lochraster (Artikelsammlung?). Musst du mal ein bisschen suchen ob du das findest und dann ausprobieren ob die für die Platine was taugen.
Zu deinem Platinenentwurf, wenn die Platine dir gefällt dann lass sie dir fertigen. Letztlich ist jedes universelle Prototyp-Board ein Kompromiss.
Auf Aliexpress und anderen Seiten finden sich eher konservative Entwürfe. Ein paar SMD-Footprints mit Lochraster drumherum scheint gängig zu sein
Die Protoboards von electroniceel sind für KiCad nicht geeignet. Ein DRC auf dem protoboard.kicad_pcb mit 12 Vias ergibt über 30 Fehler. Außerdem scheinen mir die Lötinseln so eng zu sein, dass es bei Verbindungen zwischen den Vias leicht zu unerwünschten Lötbrücken kommt.
Ich fand das Protoboard von electroniceel eine gute Idee und habe dann versucht, das Layout für eine kleine Schaltung mit KiCad zu erstellen.
Daher mein Vorschlag mit wenigen Lötpunkten zwischen den Vias. Die Vias sind weiß, oben rot, unten grün.
Lochrasterplatine mit 2,54mm Raster nicht durchkontaktiert
Wenn die Lötpunkte nicht durchkontaktiert sind, können die Leitungen auf beiden Seiten über den gleichen Punkt geführt werden. Die Durchkontaktierungen müssen dann explizit hergestellt werden.
Im Layout sind die Lötpunkte und Leiterbahnen der Unterseite etwas größer dargestellt, damit sie erkannt werden können.
Für das SOT-23-6-Gehäuse von U1 müssen die Lötpunkte abgeschnitten werden.
Dieses wird durch die kleineren Lötpunkte dargestellt.
Mit einer nicht durchkontaktierten Lochrasterplatine mit 2,54mm Raster ist auch ein kompaktes Layout ohne explizite Drahtbrücken möglich.
Es ist damit keine aufwändige Lochrasterplatine mit Locken nötig, sondern es können Standard-Platinen verwendet werden.
Noch besser ist einseitig. Dann kann man auf die Unterseite
noch Kupferfolie kleben und sich von da immer Masse raufholen.
Von Vero gab es mal Platinen beidseitig durchkontaktiert mit Massefläche auf einer Seite. Leider kann ich die nirgendwo mehr bekommen. Im Bild ganz rechts.
Ich weiss. Hatte mal eine. War aber kacke zu loeten weil das Masse
grid sich immer als hinderlich erwies und ausserdem krass teuer.
Ausserdem braucht man es ja bei 90% der Faelle nicht, aber
wenn (HF-Kram oder sowas) ist es halt einfacher dann ein Stueck
Kupferfolie drauf zu kleben.
Oh...und da es so schoen in den Thread passt. Man kann diese
Lochrasterplatinen mit einseitigem Kupferring sehr preiswert
bei Aliexpress bestellen. Die sind dann aber auch billig!
Also ab und an mal zwei Ringe verbunden, ungenau gebohrt
und wenn man nicht sehr fix und gut im Loeten ist dann
gehen die Ringe da auch deutlich schneller ab als bei Reicheltware.
Ausserdem sind die wirklich aus Pertiknax. Wenn man da
etwas dickeres reinsteckt (1mm Loetnagel von Reichelt) dann
brechen die auch gerne mal.
Ich werde die nicht nochmal kaufen!
@ Peter: Wie stellst Du Dir das ZIP-Muster vor? Ein Gemälde wäre hilfreich.
Die Vero-Platinen waren schweineteuer. Ich habe die Massefläche nach oben verwendet und keine SMDs (THT und Fädeltechnik). Masse habe ich immer mit den Anschlüssen auf der Oberseite verbunden. Auf der Unterseite konnte ich prima löten.
Zu den Preisen. Aus China gibt es super gefertigte durchkontaktierte Platinchen aus Epoxid. Die Lötinseln halten sehr gut und überstehen auch Umbauten. Ich habe mal einen Satz aus China gekauft. Inzwischen gibt es die Platinchen auch bei Reichelt: (LR-DS-KIT) 32 Stück für etwa 10 Euronen. Gibt's auch bei ebay.
Ein paar SMD-Footprints mit Lochraster drumherum gibt es zu Hauf, aber das ist etwas fürs Labor und nicht für Einzelstücke. Oft sind die Teile ziemlich teuer.
Aber Adapterplatinen von SMD auf DIL sind sehr brauchbar und werden für kleines Geld angeboten.
@ Peter: Wie stellst Du Dir das ZIP-Muster vor? Ein Gemälde wäre
hilfreich.
Ich stelle mir das so vor:
Normales 2,54er Lochraster, in der Mitte von je 4 Punkten ein weiterer Punkt.
Damit ist dann jede zweite Punktreihe um ein halbes Raster verschoben, eben wie bei den ZIP-Bauteilen.
Normales 2,54er Lochraster, in der Mitte von je 4 Punkten ein weiterer
Punkt.
Damit ist dann jede zweite Punktreihe um ein halbes Raster verschoben,
eben wie bei den ZIP-Bauteilen.
Dazu müßten dann die Lötpunkte sechseckig sein.
Mein Vorschlag (Bild Vorlage_Lochraster_1.27-brd.png) sieht so aus, allerdings mit runden Lötpunkten anstatt sechseckigen.
Die Lötpunkte zwischen den Reihen liegen einmal oben und dann unten,
weil sich sonst SMDs nicht setzen lassen.
Zu dichte Lötpunkte führen m.E. leicht zu Lötbrücken, wenn man Verbindungen mit dünnem Draht herstellt.
Auf diese Platine kann ich kein SOT23-6 platzieren. Beim SO-8 gibt's nur Kurzschlüsse.
Deshalb schlage ich vor, nur jeden zweiten Lötpunkt einseitig zwischen die durchkontaktierten Lötpunkte zu setzen.
Mit RE440-LF lässt sich vermutlich ein Layout ohne Drahtbrücken erstellen.
Der Preis um 30€ ist für mich so hoch, dass ich lieber ein paar Drahtbrücken setze.
26Euro netto pro Stueck? Bei aller Liebe zur Qualitaet, da wuerde
dann doch bei einfachem Lochraster, Cuttermesser und manchmal Kupferfolie
bleiben. .-)
Mir ist nicht ganz klar, wie Du ICs mit Raster 1,27 unterbringen willst. In Deinem 1. Post zeigst Du eine Schaltung, da ist der 8-polige OP-Amp so gelegt, dass die Pins 2 und 3 sowie die Pins 6 und 7 durch die Durchkontaktierung verbunden werden, was ja keinen Sinn macht.
Mir ist nicht ganz klar, wie Du ICs mit Raster 1,27 unterbringen willst.
In Deinem 1. Post zeigst Du eine Schaltung, da ist der 8-polige OP-Amp
so gelegt, dass die Pins 2 und 3 sowie die Pins 6 und 7 durch die
Durchkontaktierung verbunden werden, was ja keinen Sinn macht.
Na, ja, die Pins 1, 3, 4 und 6 des OP-Amp in SOT-23-8 Gehäuse liegen auf Lötinseln. Die Pins 2 und 5 werden durch einen Draht mit der Lötinsel daneben verbunden.
Beim SOT-23-3 liegen Pin 1 und 2 auf Lötinseln. Der dritte Pin wird über einen Draht zwischen zwei Lötinseln verbunden. Siehe Bild.
Man kann ein SOT-23-3 auch, wie Peter vorschlägt, um 45° drehen, aber das kriege ich in KiCad nicht hin :-)
Ein Beispiel für meinen Aufbau mit SMDs zeit das zweite Bild.
Meine Klimmzüge mit den zusätzlichen Lötpunkten sollen eigentlich die Drahtbrücken überflüssig machen.
Na, ja, die Pins 1, 3, 4 und 6 des OP-Amp in SOT-23-8 Gehäuse liegen auf
Lötinseln. Die Pins 2 und 5 werden durch einen Draht mit der Lötinsel
daneben verbunden.
Und wie vermeidest Du die Verbindung von Pin 2 und 3 sowie 6 und 7 ???
Das beste wär halt eine Kombi aus einigen IC-Footprints, dazu transistoren
und noch etliche Felder für passive Bauteile, das ganze dann auf ner gewöhnlichen 1/10" Platine für die Verbindung der einzelnen Teile. Bloss, dann ist natürlich der Vorteil der SMD-Bauweise beim Teufel. Da natürlich jede Schaltung individuell ist, wirds keinen Hersteller geben, der sowas macht.
Vielleicht die beste Möglichkeit wäre noch die Platine die jeweils 2 versetzte 1/10 Punktraster hat. Wenns dann noch eine kleine Fläche mit 1/20
für ICs gäbe, könnte man da schon einiges machen. Bloss wird die Verdrahtung mit der ursprünglichen Schaltung wenig gemein haben.
Das beste wär halt eine Kombi aus einigen IC-Footprints,
dazu transistoren
Nein, waer es nicht. Jeder macht ja schliesslich jedesmal
andere Schaltungen und du kannst die Bauteile nicht nach schoenheit
anordnen sondern gehst nach kuerzeste Verbindung und geringem
gegenseitigen beeinflussen.
Da braucht es schon ein regelmaessiges Muster.
Lochraster ist vermutlich schon das Optimum. Sonst haette es sich nicht
in den letzten 30Jahren durchgesetzt auch wenn es nicht perfekt ist.
Ein Beispiel für meinen Aufbau mit SMDs zeit das zweite Bild.
Meine Klimmzüge mit den zusätzlichen Lötpunkten sollen eigentlich die
Drahtbrücken überflüssig machen.
Bei Lochrasteraufbau mit solch kurzen Verbindungen verwende ich keine Drähte, sordern verbinde die Lötaugen mit Lötzinn.
Welcher Lochdurchmesser ist bei Lochrasterplatten eigendlich empfehlenswert?
Der Standardurchmesser (1mm?) ist meistens unnötig groß und sonst muß man sowieso aufbohren...
Ich brauche meistens keine Loecher weil ich mich bemuehe so gut
wie alles in SMD zu machen. Die Ausnahmen sind dann so Dinge wie
Pfostenstecker, Poti, Schalter, sehr dicker Transistor und da
ist 1mm schon eine gute Wahl.
Meine E-Schrott-Kisten sind noch voller bedrahteter Bauteile. Die verwende ich hauptsächlich.
SMD-ICs werden mit Adapterplatinen "verDILt".
SMD verwende ich nur da, wo es besonders klein sein muß oder anderweitig nicht anders geht.
Und wie vermeidest Du die Verbindung von Pin 2 und 3 sowie 6 und 7 ???
Ach so. Da gibt es einen Trick:
Der MOSFET Q2 hat zwar 8 Pins. 1 bis 3 sind die Source, 4 das Gate und 7 bis 8 Drain :-)
Ich verwende durchkontaktierte 2,54mm Lochrasterplatinen mit 0,8mm Bohrungen. Damit kann ich THT und SMD verwenden. Die Verbindungen werden meistens auf der Unterseite mit blankem Silberdraht von 0,3mm verlegt, bei durchkontaktierten Lötpunkten kann man nicht auf beiden Seiten eine Leitung über eine Lötpunkt führen. Deshalb verwende ich meistens Verbindungen auf der Unterseite. Mit einem Trick sind diagonale Kreuzungen zwischen vier Lötpunkten drin. Die SMD-Teile setze ich auf die Ober- oder Unterseite. Dadurch sind manche Verbindungen unmittelbar durch die Durchkontaktierung gegeben.
Manche Verbindungen müssen mit isoliertem Kupferdraht durchgeführt werden, oben oder unten wie es passt aber nicht über Bauelemente. Insgesamt kann ich damit kompakte Platinen herstellen. Wie das Bild von dem Impulsgenerator oben zeigt.
Das Layout entwerfe ich in KiCad mit vier Lagen. Oben, unten, isolierter Draht oben und isolierter Draht unten. Das Raster ist 2,54mm außer bei den Verbindungen mit isoliertem Draht, die oft mit 1,27mm neben den Lötpunkten geführt werden, damit KiCad nicht weint. SMD-Bauelemente werden in KiCad mit feinem Raster zwischen Lötpunkte geschoben.
Meine Idee mit den Lötpunkten im 1,27mm Raster zwischen den 2,54mm
Durchkontaktierungen entstand, um Drahtbrücken zu vermeiden.
Eigentlich verwende ich nur SMDs mit 2, 3 oder 4 Pins. Und MOSFETS im SO-8-Gehäuse :-) Dem Gefummel mit anderen SMDs gehe ich mit Adaptern auf DIL aus den Wege.
Diese Diskussion hat mit davon überzeugt, dass solche Spezialplatinen vor allem hohe Kosten verursachen und ich mit meiner Vorgehensweise gut zurecht komme.
Den Hinweis von Vanye mit dem Beschneiden von Lötpunkten werde ausprobieren. Ein weiterer Trick ist das Trennen von Durchkontaktierungen durch Aufbohren.
Hier würde ich Q2 um 180° drehen, damit vermeide ich die Kreuzung.
Ansonsten doppelseitige Lochrasterplatten nur ohne Durchkontaktierung.
Damit kann ich doppelseitig bestücken und nur wo nötig auf die andere Seite wechseln.
Hier würde ich Q2 um 180° drehen, damit vermeide ich die Kreuzung.
Nee, es geht bei der Darstellung nicht um ein optimales Layout, sondern es soll ein Beispiel mit Kreuzungen usw sein.
Ansonsten doppelseitige Lochrasterplatten nur ohne Durchkontaktierung.
Damit kann ich doppelseitig bestücken und nur wo nötig auf die andere
Seite wechseln.
Was mache ich dann mit meinen durchkontaktierten Platinen :-)
Auf der anderen Seite sind meine Platinen manchmal so eng bestückt, dass da kein Platz für Leiterbahnen auf der Oberseite ist. Beispiel mein Layout für den Impulsgenerator.
packages.jpg
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Vorlage_Lochraster_1.27-brd.png
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Test_Lochraster_1.27.png
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Test_Lochraster_1.27-brd.png
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Test_Lochraster_1.27-brd-Top-3D.png
(270 KB)
Test_Lochraster_1.27-brd-Bottom-3D.png
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Test_Lochraster_mit_Punkten_1.27-brd.png
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