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Forum: Platinen Layouten für Anfänger


Autor: Patrick Kaplan (kaplan)
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Also ich hab da meine Probleme beim Routen meiner Platine... bevor ich 
was falsch mach:

2 Layer - der untere wird mit Ground gefüllt. Ein paar stellen werden 
ausgespart falls ich VIAs benötige

Wie mach ich die Spannungsversorgung? soll es ein geschlossener Kreis 
sein oder möglichst sternförmig?

sollen um hochfrequente Leitungen (SPI) immer Ground geführt werden? 
(ich versuch die leitungen kurz zu halten baer das ist so ne sache...)

zu den VIAs... ist es schlimm welche unter einem IC zu haben?

danke

gruß
patrick

Autor: Falk (Gast)
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@ Patrick Ka (kaplan)

>2 Layer - der untere wird mit Ground gefüllt. Ein paar stellen werden
>ausgespart falls ich VIAs benötige

???

Bei zweilagigen Platinen kann/will man sich meistens nicht den Luxus 
leisten, einen gesamte Ebene nur für GND zu verwenden. GND und VCC wird 
"nur" als relativ dicke Leitung geführt (24 mil oder mehr). Wenn dann am 
Ende noch ein Polygon über die gesammte Fläche gelegt wird, kann GND 
stellenweise ncoh verbreitert werden (durch das Polygon).

>Wie mach ich die Spannungsversorgung? soll es ein geschlossener Kreis
>sein oder möglichst sternförmig?

Eher stern- oder busförmig.

>sollen um hochfrequente Leitungen (SPI) immer Ground geführt werden?

Muss nicht, kann aber. Und Ground neben einer kritischen Leitung ist 
allein kein Heilmittel. Dort braucht man ggf. einen impedanzrichigen 
Aufbau. Doch das soll im Moment nicht dein Problem sein. Leg mal los und 
zeig uns dann das Layout (als PNG).

>zu den VIAs... ist es schlimm welche unter einem IC zu haben?

Unter den meisten ICs ist das OK. Allerdings nicht bei Gehäusen, die 
unten eine Metallfläche haben (QFN etc.)

MfG
Falk

Autor: Reinhard Pölzleithner (carnival)
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-> Vias dürfen unter IC's sein
-> die Massefläche dient der Abschirmung
-> Ob du die Versorgung sternförmig machst hängt von der Anwendung ab.
    Kreisförmig ist nicht so gut. Kann unter umständen einen Lufttrafo
    ergeben.

Zur vorgehensweise beim Routen:
-> zuerst alle Signale und Versorgungsleitungen verrouten und dann die 
Restliche Fläche mit Masse ausfüllen. (nicht vergessen die 
Mindestabstände richtig einstellen)
Das Ausfüllen sollte auf Ober- und Unterseite erfolgen und die Flächen 
mit Vias miteinander verbunden werden. Wobei: nicht nur 1 Via für die 
ganze Fläche sondern mehrere.

Autor: Philipp Burch (philipp_burch)
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Wie du dein Layout erstellst hängt neben den von dir geschriebenen 
Faktoren auch wesentlich davon ab, wie/wo die Platine schlussendlich 
hergestellt wird. Soll es in der Bastelstube gemacht werden, dann ist es 
wohl sinnvoll, möglichst wenige Vias zu haben und die vorhandenen sicher 
nicht unter ICs (Kommt drauf an, wie du die Vias durchkontaktierst). 
Ausserdem solltest du darauf achten, dass du Stiftleisten und solches 
Zeugs nachher auch löten kannst. Wenn die Platine nicht durchkontaktiert 
ist und deine Leiterbahnen unter den Pins liegen, dann ist das nicht so 
toll.

Aber zum eigentlichen Layout: Ich gehe normalerweise so vor, dass ich 
erstmal die Stromversorgung bastle. Besonders GND. Das sollte halt 
möglichst kurz sein, daher eher sternförmig (Man möge mich korrigieren, 
falls ich Mist erzähle). Für Vcc nochmal das gleiche Spielchen.
Danach sortiere ich die Leiterbahnen nach Priorität der Signalen. Die 
Leitung zu einer Status-LED kann schonmal um die ganze Platine gehen, 
das stört wohl niemanden, aber die Clock-Leitung für's SPI sollte schon 
nicht übermässig lang sein.
Am Schlüss fülle ich jeweils beide Layer noch mit einem GND-Polygon aus. 
GND verbinde ich trotzdem durch Leiterbahnen, damit sicher alles 
verbunden ist. Sonst baut man da schonmal eine unnötig lange 
Versorgungsleitung ein...

Autor: Patrick Kaplan (kaplan)
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super danke, das hilft schon mal weiter.
Routen macht ja fast Spaß :)

Autor: Patrick Kaplan (kaplan)
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So ich hab mal mein Layout fertiggestellt. Für Rückmeldungen bin ich 
dankbar

Patrick

Autor: Nitram L. (nitram)
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Patrick Ka wrote:
> So ich hab mal mein Layout fertiggestellt. Für Rückmeldungen bin ich
> dankbar
>
> Patrick

fertig ist das noch nicht, da fehlen noch einige Verbindungen!

nitraM

Autor: Philipp Burch (philipp_burch)
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Wie fertigst du die Platine? Selbst oder extern? Werden Pads 
durchkontaktiert? Falls nicht, wirst du beim Löten von dem Ding einige 
Probleme bekommen. Die Stiftleisten (Die wohl nach oben gehen sollen), 
kannst du fast nicht löten, ausser sie liegen nicht ganz auf der Platine 
auf. Und auch dann ist es noch unpraktisch. Und instabil.
Des Weiteren wären dann noch deine Vias unter den SMD-ICs. Die händisch 
mit Draht durchzukontaktieren wird fast aussichtslos, da du dann das IC 
nicht mehr ganz auf die Platine runterkriegst.
Deine Reset-Leitung ist übrigens eine prima Antenne. Es wäre besser, du 
würdest den Reset-PullUp näher an den Controller bringen, sonst dürftest 
du mit seltsamen Resets zu kämpfen haben...
Spricht etwas dagegen, auf dem Top-Layer ebenfalls eine Massefläche zu 
machen?

Sonst ist mir auf die Schnelle (abgesehen von den zwei noch fehlenden 
Verbindungen) grade nix gravierendes aufgefallen.

Autor: Falk (Gast)
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@ Patrick Ka (kaplan)

>So ich hab mal mein Layout fertiggestellt. Für Rückmeldungen bin ich
>dankbar

Hmm. Wozu sind SS_OUT und SS_IN gut? Sieht nach parallel verbundenen 
Steckern aus. Ist das sinnvoll? Ich würde empfehlen, dort 10pol 
Wannenstecker zu nehmen, die sind verpolungssicher und bieten auch 
mechanisch eine bessere Verbindung. Mit den passenden Flachbandsteckern 
kannst du wunderbar und einfach ein Buskabel crimpen.

Deine VCC Leitung ist an einigen Stellen zu dick (Durchführung durch die 
Pins an IC1).

Ich persönlich bevorzuge achteckige Vias, die sind vor allem besser in 
Bezg auf dichte Leitungsführung.

Der Rest sieht soweit ganz brauchbar aus, wenn gleich das Ganze an der 
technologischen Grenze liegt, du hast alles mit 8mil Breite/Abstand 
layoutet. So eine Platine selber zu ätzen ist schon grenzwertig.

MFG
Falk

Autor: Patrick Kaplan (kaplan)
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Hallu zusammen,

also die platine wird gefertigt. selber mach ich nur die bestueckung. 
mittlerweile hab ich oben und unten Masse flaeche.
mit SS in und SS out durchschleif ich das kabel vom master und waehl mit 
einem jumper ein SS signal aus. denn ich hab mehrere solche SLAVE 
Boards. aber der stecker passt mir wirklich nicht. den werd ich jetzt 
erstmal zu einem einreihigen ändern.

>Deine VCC Leitung ist an einigen Stellen zu dick (Durchführung durch die
>Pins an IC1).
ja das stimmt. das werd ich auch ändern.

>Ich persönlich bevorzuge achteckige Vias, die sind vor allem besser in
>Bezg auf dichte Leitungsführung.

ist glaub ich generell eine geschmackssache. aber ich schau mal ob ich 
noch zeit investiere.

>So eine Platine selber zu ätzen ist schon grenzwertig.
Wird bei olimex.com gefertigt.

>Werden Pads durchkontaktiert?
also die pads der PINHEADs auf jeden fall. für die ICs in TSSOP 
natuerlich nicht. ich stell heute mittag die verbesserte version rein...

Autor: Patrick Kaplan (kaplan)
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so hier das board... ich denke so werd ichs lassen.
GND polygon oben und unten.
andere stecker fuer die ss leitungen verwendet und noch einige 
bezeichnungen hinzugefügt.
der Reset widerstand liegt nun auch näher am IC...

ich hoffe das passt so :)

Autor: hackklotz (Gast)
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Wow, das sieht jetzt wirklich sehr viel besser aus!

Autor: Falk (Gast)
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@ Patrick Ka (kaplan)

>ich hoffe das passt so :)

Ganz brauchbar. Allerdings würde ich das Ganze dahingehend symetrieren, 
dass ich die Leiterbreite von 16 auf 12 mil reduzieren würde. Das 
schafft mehr Platz zwischen den Leiterzügen und ist damit besser und 
sicherer herstellbar. Denn es ist Unsinn mit sehr breiten Leiterzügen zu 
arbeiten (16mil) und die dann mit minimalem Abstand (8mil) zu verlegen. 
Ausserdem würde ich noch oberhalb von IC2 bissel Luft schaffen wollen, 
die Leitungen liegen ein wenig arg dicht. Und willst du wirklich einen 
74_F_676 verwenden? Der ist SAUSCHNELL und macht mal fix Probleme!

MFG
Falk

Autor: Patrick Kaplan (kaplan)
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>Und willst du wirklich einen 74_F_676 verwenden? Der ist SAUSCHNELL und >macht 
mal fix Probleme!

ganz ehrlich: ist der einzige 16 Bit parallel in  sreial out den ich 
gefunden hab. er soll nur einmal am anfang einen 16 bit wert einlesen. 
den wert stell ich mit jumpern ein.

für alternativen bin ich offen. aber ich hab eben keine pins mehr 
übrig... und ich brauch einen 16 bit wert (2x8 bit) den ich einlesen 
kann.

da war auch noch ein fehler. RN1 und 2 sollten als pull ups dienen. 
jetzt passts das.

Autor: Falk (Gast)
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@ Patrick Ka (kaplan)

>>Und willst du wirklich einen 74_F_676 verwenden? Der ist SAUSCHNELL und >macht 
mal fix Probleme!

>ganz ehrlich: ist der einzige 16 Bit parallel in  sreial out den ich
>gefunden hab. er soll nur einmal am anfang einen 16 bit wert einlesen.
>den wert stell ich mit jumpern ein.

Nun, erstmal sollte man prüfen ob du wirklich 16 Jumper brauchst. Sollte 
man solche Einstellungen nicht lieber in die Software legen (FLASH oder 
EEPROM)?

Wenn du WIRKLICH 16 Bit von Jumpern mit minimalem Pinaufwand lesen 
willst, kann man auch 2x 74HC165 nutzen. Die sind leicher verfügbar und 
"harmloser" bezüglich oberer Grenzfreqenz.

Allerdings kannst du auch die jetzige Lösung verwenden, für nur einmal 
einlesen geht das.

MFG
Falk

Autor: Patrick Kaplan (kaplan)
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ich benutz jetzt 2 mal 8bit: HCF4014BE.
Den hab ich grad da...

Autor: Falk (Gast)
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@ Patrick Ka (kaplan)

>ich benutz jetzt 2 mal 8bit: HCF4014BE.
>Den hab ich grad da...

Sehr gute Idee, vor allen brauchst du so WESENTLICH weniger Strom . . . 
;-)

MfG
Falk

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