Layout-Tipps – Allgemeine Hinweise

Selbstverständlich gibt es bei der Entwicklung von Leiterplatten zahlreiche Dinge zu beachten:
Die richtige Umsetzung der Verbindungsliste, EMV-Gesichtspunkte mechanische Belange,…
Doch nicht zuletzt sollte der Entwickler versuchen, auf die fertigungsbezogenen Aspekte zu achten, da er bei der Entwicklung der Leiterplatte oftmals einen entscheidenden Einfluß auf den notwendigen Fertigungsaufwand, die Fertigungsausbeute und damit auf die Kosten bei der Platinenfertigung und -Bestückung nimmt.

Selbstverständlich stehen wir Ihnen auf Wunsch gerne schon in der Entwicklungsphase, fertigungstechnische Aspekte betreffend, beratend zur Seite.
Aus der Sicht des Leiterplattenfertigers /-entwicklers nun einige allgemeine Tipps:

Allgemeine Layout-Tipps:

  • Schon bei der Entwicklung die notwendigen Fertigungstechnologien in die Überlegungen einbeziehen. (z.B. geplante Reihenfolge der Bestückung, geplante Lötverfahren)
  • Bei der Layout-Entwicklung die einfachste Technologie wählen, die den gestellten Ansprüchen gerecht wird.
  • Mit den Leiterplattenfertigern bzw. Bestückern schon in der Entwicklungsphase über potenzielle Probleme sprechen und geplante Fertigungsverfahren berücksichtigen..
  • Überdenken Sie bitte: Manch einem Gelegenheits-Layouter kommt die eigene Entflechtung teurer zu stehen, als die auch nicht ganz billige Arbeit eines Profis.
  • Wenn Sie die Größe von Fertigungsnutzen vorgeben, stimmen Sie diese mit den Fertigern ab.
  • Bemühen Sie sich um vollständige und unmissverständliche Fertigungsunterlagen bzw. -daten
  • Auch wenn man das nicht glauben mag, sind die von einem Layoutprogramm ausgegebenen Daten nicht immer mit den im Layoutprogrammm angezeigten Daten identisch. Es lohnt mitunter, mit entsprechender Software die Fertigungsdaten nochmals zu inspizieren.
  • Der Leiterplattenfertiger wird nur mit Fertigungsdaten etwas anfangen können. Noch existierende Filmvorlagen sollten digitalisiert werden, um entsprechende Daten generieren zu können.
  • Denken Sie daran, daß die Fertiger nichts als die von Ihnen übermittelten Fertigungsunterlagen in der Hand haben! Die Unterlagen müssen also vollständig und unmissverständlich sein.
  • Andere als die Standard-Fertigungsqualitäten (FR-4 1,5 mm 35/35µm Kupfer, Oberfläche HAL, Lötstopplack grün, Kontur gefräst) sind ausdrücklich anzugeben.
  • Bedenken Sie bitte, dass jeder technologische Prozess gewisse Fertigungstoleranzen hat. Dies gilt in besonderem Maße für galvanische Verfahren, die prozessbedingt relativ hohe Streuungen aufweisen.
  • Denken Sie schon bei der Entwicklung des Layouts an die elektrische Testbarkeit der Platinen.
  • Denken Sie bei der Konzeption der vielleicht sehr eiligen Platinen an Lieferzeiten bei den Bauteilen…
  • Die in den entsprechende Kapiteln angegebenen Designregeln stellen sinnvolle Vorgaben dar, die jedoch bei teilweise erhöhtem Fertigungsaufwand und damit bei erhöhten Kosten über- bzw. unterschritten werden können. Sie werden durch die eingesetzten Fertigungsverfahren bestimmt und gelten sinngemäß auch für andere Platinenfertiger.
  • Denken Sie daran, daß sich nach Murphy verschiedene auftretende jeweils zulässige Fertigungstoleranzen im Allgemeinen so überlagern, dass der größtmögliche Schaden entsteht.

Allgemeine Designregeln:

  • Die Außenkontur der Platine wird üblicherweise entweder in einen oder in mehrere Layer mit ausgegeben, oder er wird in einen separaten Layer, der den selben Nullpunkt wie die anderen Ebenen hat, ausgegeben.
  • In die Layer sollten asymmetrische Schriftzüge aufgenommen werden (ggf. außerhalb der Platine), um eine spiegelverkehrte Fertigung der Platine zu verhindern.
  • Die Reihenfolge und Anordnung der Layer sollten eindeutig vorgegeben werden (Layernummern in den Layout-Ebenen innerhalb oder außerhalb der Platine, Multilayer-Bauanweisung mit Namen ggf. Vorgabe von Schichtstärken und Laminattypen, sowie Reihenfolge der Layer).
  • Leiterbahnen bzw. Masseflächen sollten zu Konturkanten bzw. zu nichtangebundenen Bohrungen einen Mindestabstand von 0,5 mm haben.
  • Wenn die Pads vollständig von Lötstopplack frei sein müssen, sollten diese im Durchmesser 0,2 mm größer als das Pad im Layout sein.
  • Wenn eine Leiterbahn vollständig mit Lötstopplack abgedeckt sein soll, muss die Lötstoppmaske über die Leiterbahn um 0,2 mm hinausgehen.
  • Mittels Gummidruck können Bereiche auf der Platine vom Schwallötprozess ausgenommen werden. Bohrungen bis zu einem Durchmesser von ca 4 mm können sicher überspannt werden. Im Reflow-Lötprozess verliert der Lötabdecklack seine Elastizität. Das Entfernen des Lackes wird damit problematisch. Die erzielbare Auflösung mit diesem Gummidruck ist nur gering. (Mindeststrukturbreite/Mindestabstand ca. 2 mm. Damit sich der Gummi einfach und rückstandslos abziehen lässt, sollten die abgedeckten Bereiche möglichst zusammenhängend sein. Der Gummidruck sollte zu Ausfräsungen bzw. zur Kontur einen Abstand von 0,5 mm haben. Für die beim bleifreien Löten auftretenden höheren Temperaturen muss ein angepasster Gummi-Typ verwendet werden.
  • • Die im Bestückungsdruck erzielbare Auflösung ist durch das verwendete Applikationsverfahren begrenzt. Die mögliche Strichbreite beträgt ca. 0.2 mm. Die Beschriftung sollte so gestaltet sein, dass sich der Aufdruck damit erkennen lässt.
  • Bewährte, korrekte Footprints der SMD-Bauteile entsprechend dem geplanten Lötverfahren verwenden.
  • Hinreichende Restringbreite vorsehen (Für Durchsteiger umlaufend 0,2 mm, bei Bohrungen für bedrahtete Bauteile umlaufend 0,3 mm)
  • Bohrdurchmesser für bedrahtete Bauteile bzw. für Befestigungszwecke hinreichend groß vorgeben.
  • Das Aufbringen von galvanischen Goldschichten ist nur möglich, wenn sich die zu vergoldenden Kontakte an der Seite der Platine befinden und elektrisch miteinander verbunden sind. Diese Verbindungen erstellen wir üblicherweise durch eine Verlängerung der Kontaktzungen über den Rand der Platine hinaus. Die Verbindungen werden beim Ausfräsen der Platine durchtrennt. Die Kante der Steckerleiste wird im allgemeinen angefast. Die gesamte Steckerleiste (nicht nur die einzelnen Kontaktzungen) sollte im Lötstopplack freigemacht werden. Der Bereich ca 0,5 mm oberhalb der Kontaktreihe sollte frei von Vias, Bauteilepads und SMD-Pads gehalten werden, um eine teilweise Vergoldung zu vermeiden. Eine Alternative zur galvanischen Vergoldung ist die Beschichtung mit chemisch Nickel/Gold, wobei damit nur eine begrenzte Anzahl von Steckzyklen gewährleistet werden kann.

Sollten Sie zu diesen Design-Regeln Fragen haben, fragen Sie bitte bei uns nach.
Weitergehende Hinweise zu einzelnen Fertigungsschritten erhalten Sie auch unter

“Hinweise zu Materialien und Fertigungsverfahren”!

Da die Fertigungsdaten und -unterlagen die Grundlage für die Leiterplattenfertigung bilden, sollte Ihnen ein besonderer Augenmerk gewidmet werden. Beachten Sie bitte auch unsere

“Forderungen an Fertigungsunterlagen und -daten”