Zu Hülfe ein Layoutproblem

Technik Elektronik & Elektrotechnik
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Hallo zusammen,

momentan verzweifel ich an so einem kleinen fiesen Layout. Meine Frage: ist das normal dass ich bei 2 x QFP100 Bausteinen und einigem drumherum (Kodensatoren, 2 x OpAmp, 1 x CAN Baustein, Widerstände, Stecker) nicht mehr mit 2 Signallagen auskomme (weder manuell noch der Autorouter packt das), oder bin ich einfach zu blöde für dieses Layout (die Platinenabmessungen sind ca. 10 x 10 cm) ? Hat jemand Layouttips für diese fiesen QFP Gehäuse (wo ich schon extra Platz umd die ICs gelassen habe)?

Danke und schönes Wochenende
GRuss
der Brombär

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Hallo Brombär,

momentan verzweifel ich an so einem kleinen fiesen Layout.

Die kleinen sind immer die fiesen :wink:

Meine Frage: ist das normal dass ich bei 2 x QFP100 Bausteinen
und einigem drumherum (Kodensatoren, 2 x OpAmp, 1 x CAN
Baustein, Widerstände, Stecker) nicht mehr mit 2 Signallagen
auskomme (weder manuell noch der Autorouter packt das), oder
bin ich einfach zu blöde für dieses Layout (die
Platinenabmessungen sind ca. 10 x 10 cm) ?

Also ich bin bis jetzt noch immer besser als der Autorouter gewesen.
Was hast du denn nun? Zwei Kupferlagen oder zwei Signallagen und zwei Powerplanes?

Hat jemand
Layouttips für diese fiesen QFP Gehäuse (wo ich schon extra
Platz umd die ICs gelassen habe)?

Welche Strukturgrössen verwendest du (Tracks, Abstände und Vias)?
Wichtig ist halt das Platzieren, aber du schreibst nicht, was alles vorgegeben ist. Ich drehe und wende die vielpoligen Dinger halt so lange, biss ich möglichst wenig Gummifäden habe, welche kreuz und quer laufen.
Dann den Teil routen der viele paralelle Bahnen hat, dann hat man den minimalen Abstand an dieser Stelle.
Zwei und dreibeinige Bauteile kann man zu Gruppen zusammenfassen, damit man möglichst wenig Fäden hat, welche aus dieser Gruppe weggehen.

Je nachdem, welche Vorganen man hat, gibts ja auch noch eine zweite Seite.

MfG Peter(TOO)

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Hi Peter,

also ich abe 2 Signallagen (Top und Bottom, dann eine GND Lage - Innenlayer 3 und eine VDD Lage Innenlayer 2). Für die Leiterbahnen gehe ich mit 0.27 mm von den QFP weg (so breit ist grad das Pad) und verbreitere dann auf 0.35 mm (Abstand zwischen den Bahnen 0.3 mm) Versorgungsleitungen mache ich zwischen 0,6-1,0 mm (da sind zwei kurze für die OpAmps drauf). Die Vias haben einen Bohrdurchmesser von 0,8 mm und einen Paddurchmesser von 1,4 mm. Ich denke da kann ich noch gut runter, aber ich bin noch jung in dem Layout-Geschäft (und die Hobbyplatinen haben ja nie so miese kleine Bauteile…) und der LEiterplattenhersteller hat mir empfohlen die Vias so groß zu machen.

Welche Größen für Bahnen und Vias würdest Du mir empfehlen, was ist denn so üblich?

Ich drehe und wende und vesuche zu Layouten (und das Programm ist auch noch neu) schon die ganze Woche, aber die wollen nicht entkreuzen, weil auch alles an so saublöden Pins angeschlossen werden muss :smile:.

Vorgaben zur Platzierung gibt es nur an der Längskante je eine 36 pol. Stifleiste und an den Seiten je 1 26 poliger Flachbandstecker,
sonst kann ich machen wie ich will.

(Mit dem Autorouter wollte ich nur sehen ob es prinzipiell geht, soweit bin ich schon dass ich von Hand layoute)

Danke für die Mühen und Deine Antwort

Gruss
Brombär

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Anmerkung
Hallo,

Welche Größen für Bahnen und Vias würdest Du mir empfehlen,
was ist denn so üblich?

das hängt nicht von ‚so üblich‘ ab, sondern von Deinem Platinenhersteller. DER gibt vor, was machbar ist.
Btw., welches Layoutprogramm verwendest Du?
Gruß
loderunner

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Hi Loderunner,

ja schon aber die Vias sind ja bald so groß wie 3 Bauteilpads…

Ich verwende PADS (von Metor Graphics).

Aber Übung macht den Meister
GRuss
Brombär

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Hallo!

Die Vias haben einen Bohrdurchmesser von 0,8 mm und einen
Paddurchmesser von 1,4 mm.

Mit solchen Riesenbohrungen, durch die man Elefanten treiben kann, ist ein Layout schnell zugebaut. Bohrung 0,4 für Vias sollten keinem Hersteller Probleme bereiten. Paddurchmesser ist vom Bauteil und seinen Beinchen abhängig.

Ich benutzte ursprünglich (70er Jahre) nur Papier und Bleistift (und viele Radiergummis), wobei der Entwurf mit damals handelsüblichen Klebebändern und selbstklebenden Pads im 2- oder 4-fach vergrößerten Maßstab mit Pinzette und Skalpell auf verzugsfreie Folie übertragen und per Reprokamera wieder verkleinert wurde. Seit Ende der 80er Jahre verwendet ich Eagle von Cadsoft und obwohl ich neue Versionen habe, bevorzuge ich bis heute alte DOS-Versionen 2.0 und 2.6. Die Nutzung des Autorouters kommt über einen ersten Vorschlag nie hinaus, weil der Autorouter das Layout gnadenlos mit Durchkontaktierungen zuknallt und nicht einmal dann in jedem Fall ein komplettes Routing zustande bekommt. Außerdem wird das Layout regelmäßig schrecklich unübersichtlich und ist nur rein ohmsch stimmig, aber nicht hinsichtlich optimierter Signalpfade und auch nicht hinsichtlich der Stromverhältnisse auf Versorgungs- und Masseleitungen.

Bis heute verzichte ich auf Multilayer und kam immer mit 2-seitigen Leiterplatten aus. Dabei kam es im schlimmsten Fall schon mal vor, daß ich wenige Brücken setzen mußte.

Vor Jahren ließ ich mich breitschlagen, einem Dienstleister das Layout anzuvertrauen. Heraus kamen Multilayer, teuer und typische Autorouter-Ergebnisse, die zudem schlicht nicht funktionierten. Layouts, bei denen es auf jede Nanosekunde ankommt und die mit winzigen Analogsignalen über hunderte MHz funktionieren und nicht schwingen sollen, kann man nicht automatisch routen. Nicht einmal die vom Dienstleister gerouteten Stromversorgungen funktionierten, weil ein Autorouter zu dumm ist, um zu berücksichtigen, wo Ladeströme fließen und welche Punkte stabiles Potential brauchen. Wenn die Verbindungen rein ohmsch zwar alle stimmen, aber bei den genannten Punkten nicht nachgedacht wurde, erkennt man in den Versorgungsspannungen jeden von Ladeströmen verursachten Spannungsabfall. So werden also Layouts bei mir seit einem Vierteljahrhundert entweder von mir eigenhändig geroutet oder in Sichtweite, daß ich regelmäßig einen Blick darauf werfe. Andernfalls heißt es, es ginge nur 4- oder 6-lagig wie Kraut und Rüben oder das Ergebnis ist ein Oszillator, der irgendwo im UHF-Bereich vor sich hinsaut oder die Schaltung steigt bei Beaufschlagung mit meinem EMV-Grobtest (Funkengenerator) aus.

Gruß
Wolfgang

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Hi,

also ich abe 2 Signallagen (Top und Bottom, dann eine GND Lage

  • Innenlayer 3 und eine VDD Lage Innenlayer 2). Für die
    Leiterbahnen gehe ich mit 0.27 mm von den QFP weg

Wenn es nicht gerade spannungsführende Bahnen sind, dann reichen 0,14 mm, manche Hersteller gehen sogar noch darunter, ohne in den teureren Bereich der Feinstleistertechnik zu gehen.

ist grad das Pad) und verbreitere dann auf 0.35 mm (Abstand
zwischen den Bahnen 0.3 mm)

Grobe Faustregel: Bahnbreite gleich Abstand der Bahnen.

Versorgungsleitungen mache ich
zwischen 0,6-1,0 mm (da sind zwei kurze für die OpAmps drauf).3

Im Notfall auch ein wenig dünner.

Die Vias haben einen Bohrdurchmesser von 0,8 mm und einen
Paddurchmesser von 1,4 mm.

Signalbahnen: 0,6 mm mit einem Via Restring von 0,2 mm, das sind dann 1 mm Paddurchmesser. Auch das ist nahezu Standard, ausgenommen, du gehst zu irgendwelchen Billig-Badewannen-Platinenherstellern.

der LEiterplattenhersteller hat mir empfohlen die Vias so groß
zu machen.

Klar, der möchte es einfach haben:wink:

mal als Idee: http://www.hofmannlp.de/ (unter Technik) Bei dem darfst du bis runter auf 0,5 mm Bohrungen gehen.

Welche Größen für Bahnen und Vias würdest Du mir empfehlen,
was ist denn so üblich?

Das Leiterplattenhandbuch von ILFA genießt einen guten Ruf:
http://www.ilfa.de/index.html?a-Common_storyOutput-n…

Üblich ist das, was die Anwendung so braucht. In der High End Digital Szene sind andere Dinge üblich als im Hochstrombereich. Die HF Freaks sehen ihre Leiterplatte wiederum noch ganz anders.

mfg Ulrich

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Vielen Dank für Deine Auskünfte (OWT)
Vielen Dank für Deine Auskünfte

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Auch Dir vielen Dank (owT)
Vielen Dank, mal wieder frisch ans Werk…

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Hallo Brombär,

Mit deinen Vorgaben wird der Platz nicht reichen.

Standardtechnik ist eine Strukturgröße von 0.25mm, wenn das dein Leiterplattenhersteller nicht hinbekommt, solltest du dir einen anderen suchen, weil er dann mit 4 Lagen erst recht überfordert ist.

Die meisten meiner Leiterplatten in den letzten 15 Jahren sind mit 0.2mm (also 8 mil für Bahn und Abstand) ausgelegt, das ging früher unter Standardanforderung mit erhöhten Anforderungen. Das hat auch jeder Hersteller problemlos hinbekommen !

Für Multilayer liegen die Standardparameter, also noch keine Feinleiter, heute bei:
Leiterbahnbreite/Abstand: 0.15mm (6mil)
Restring: 0.1 bis 0.15m, also den Durchmesser für das Auge 0.2mm bis 0.3mm grösser als der Bohrdurchmesser.
(Das Problem liegt darin, dass man ja das Fertigmass der Bohrung angibt, Also muss der Hersteller das Loch etwa 0.1mm grösser bohren, dazu kommt noch die „Zielgenauigkeit“ beim Bohren, das sind nochmals 0.1mm)

Vias für die Signalbahnen kannst du mit 0,7mm (28mil) und einer 0.4mm Bohrung machen.

Mir gehts wie Wolfgang mit dem Routen.
Ich könnte zwar für jede Leiterbahn Regeln vergeben, damit der Autorouter nicht zu viel Mist routet, aber in der Zeit habe ich das ganze auch schon fast von Hand geroutet, aber die Gewähr, dass keine kritischen Bahnen parallel geführt sind. Den Autorouter habe ich bis jetzt nur manchmal eingesetzt um für die letzten paar Bahnen doch noch einen Weg zu finden. Aber diese bahnen musste ich dann immer noch von Hand nachbearbeiten :wink:

MfG Peter(TOO)

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Hallo BB,

so geht das auch nicht. Das hier ist ein „Footprinting“ für solche Gehäuse mit eingetragenen Technologiedaten. Das muss der LP-Hersteller eben können bzw. man muss den Preis dafür bezahlen, wenn man entsprechende Bauteile einsetzen will. Das Gezeichnete ist aber heute mehr oder weniger Standard.

 Footprinting für 0.5 mm Pitch

 H H H H H Pads 10 x 40 mil 0.25 x 1 mm 
 | | | | | Leiterbahnen 8 mil 0.2 mm
 o | o | o Vias 20/12 mil 0.5 mm Pad, 0.3 mm Bohrung
 | | Mindestabstand 5 mil 0.13 mm
 o o

 (RK elektronik)

Der Punkt ist nicht, das man das an allen Beinchen so macht, obwohl das keine schlechte Lösung ist. Aber wenn das wegen der Technologiegrössen nicht geht, kommt man vom IC überhaupt nicht weg, jedenfalls nicht wenn viele Pins belegt sind.

Einzige Alternative: du zeichnest dir ein 100 poliges Quadrat in deiner bisherigen Makro-Technologie und führst die QFP-Beinchen sternförmig auf die entsprechenden Pads. Der zusätzliche Platzverbrauch ist je nach Technologie gewaltig.

Übrigens muss man das Routing Raster an den Pitch anpassen oder rasterfrei routen, sonst lässt sich so ein Muster nicht sauber erstellen (z.B. 0.1 mm für metrische und 3.125 mil für imperial).

Gruss Reinhard

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Vielen herzlichen Dank
Vielen herzlichen Dank, Peter, na dann üb ich mal weiter, irgendwann werde ich das noch hinbekommen. Ein schönes und erholsames Wochenende.
Gruss
Brombär

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Hallo Reinhard,

vielen Dank für die Info, das werde ich mal probieren. Notfalls wird halt der LP HErsteller gewechselt, weil ich leider das Gehäuse brauche (alternativ würde es noch BGA geben, aber ich glaube das ist nun auch nicht wirklich einfacher…

Schönes Wochenende

Gruss Brombär

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Hallo Brombär,

Vielen herzlichen Dank, Peter, na dann üb ich mal weiter,
irgendwann werde ich das noch hinbekommen. Ein schönes und
erholsames Wochenende.

Übung macht den Meister !!

Meine erste Platine ist jetzt so 35 Jahre her. Sollte ein Oszillator werden, hat aber nicht oszilliert, ganz im Gegensatz zu den ersten selber gebauten Verstärkern :wink:

Vielleicht gehört auch noch ein bisschen Begabung zum Layouten ?
Bis jetzt haben meine Schätzungen für den Platzbedarf noch immer gepasst. Bei meinen Schaltungen haben schon proffesionelle Layouter das Handtuch geschmissen und behauptet, dass es nicht machbar wäre. Ich habs dann selbst gemacht, ganz ohne faule Tricks.

Allerdings bekomme ich immer wenn so 80% bis 90% geroutet sind eine Krise, dass doch nicht alles Platz hat, aber ich bekomm es dann trotzdem drauf. Ist wohl so etwas wie Lampenfieber bei den Schauspielern, es geht mir mit fast jeden Layout so :wink:

Bei SMD könnte ich eigentlich alles viel kompakter routen, aber die Beschriftung benötigt meist mehr Platz als die Bauteile selbst :frowning:
SMD ist auch Mist, wenn es um Ströme geht. Es ist nicht einfach, wenn man 6A von einem einzigen Beinchen eines 36-poligen ICs wegführen muss, welches irgendwo in der Mitte der Reihe liegt. :frowning:

MfG Peter(TOO)