Layout-Tipps – Doppelseitige LP

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:

Beachten Sie bitte auch die “Allgemeinen Layout-Tipps”
sowie unsere Hinweise zu den Fertigungsdaten
und weiterhin die Hinweise zu Materialien und Fertigungsverfahren

Design-Regeln für doppelseitige durchkontatierte Leiterplatten:

  • Der Aufwand beim Bohren von Leiterplatten und damit auch der Preis steigt bei Bohrungen mit einem gewünschten Enddurchmesser kleiner gleich 0,4 mm deutlich an.
  • Nichtdurchkontaktierte Bohrungen sollten eindeutig gekennzeichnet werden, entweder indem sie speziellen entsprechend gekennzeichneten Bohrdurchgängen zugewiesen werden, oder falls das CAD-Programm dies nicht unterstützt, die Bohrungen im Layout keine Pads, oder Pads, die im Durchmesser kleiner als die Bohrungen sind, erhalten.
  • Um Platz zu sparen, können Durchsteiger mit Lötstopplack abgedeckt werden. Jedoch sollten Pads mit dem Bohrdurchmesser gesetzt werden, damit sich keine Lotperlen in den Durchsteigern bilden.
  • Die erzielbaren Auflösungen im Leiterbild sind von der vorgesehenen Kupferstärke abhängig.
  • Im Bestückungsdruck sollten SMD-Pads und Bohrungen ausgespart sein, um dadurch entstehende Lötprobleme zu vermeiden.
  • Sollen SMD-Pads in sie umgebende Masseflächen eingefügt werden, ist es in den meisten Fällen sinnvoll, sie über dünne Stege, sogenannte “Thermals” in entsprechend vergrößerten Aussparungen in den Masseflächen anzubinden. Vollflächig auf Masseflächen aufliegende SMD-Bauteile werden aufgrund der Wärmeableitung in die Massefläche im Reflow-Verfahren nur sehr schlecht zu löten sein.
  • Bohrungen mit einem Durchmesser größer 0,3 mm nicht innerhalb von SMD-Pads anordnen. SMD-Pads an Durchsteiger über ein kurzes dünnes Leiterbahnstück anbinden.
  • Auf ungefähr gleichmäßige Layoutdichte auf der Platine achten. (Ist auf einer Seite der Platine eine geschlossene Massefläche und auf der anderen Seite befinden sich nur einige sehr dünne Leiterbahnen, wird sich nach den Gesetzen der Feldstärkeverteilung auf den Leiterbahnen eine sehr große und auf der Massefläche eine sehr kleine galvanisch aufgebaute Kupferstärke ergeben. Obwohl die Bohrungen korrekt gebohrt werden, passen bedrahtete Bauteile aufgrund “zugewachsener” Bohrungen unter Umständen nicht)

Literaturquellen zum Thema Designregeln

Aus dem Eugen G. Leuze Verlag, D-88348 Saulgau/Württ., erhältlich im Buchhandel

  • PERFAG 2D / Spezifikation und Qualitätskriterien für doppelseitige durchmetallisierte Leiterplatten
  • PERFAG 10A / Die Erstellung von Daten für die Leiterplattenherstellung und -bestückung
  • PERFAG 11 / Prüfmethoden “Der Leiterplattentest”

IPC-A

Technologische Grenzwerte:

Die im Folgenden genannten Forderungen stellen keineswegs technologische Grenzen dar. Bei Unter- bzw Überschreitung dieser Werte steigt jedoch der technologische Aufwand, und damit der Preis. Zudem kann bei Über- bzw. Unterschreitung der entsprechenden Werte die Weiterverarbeitung der Platinen erschwert sein.

  • Bohrungen sollten größer gleich 0,5 mm sein.
  • Um einen durchgehenden Restring zu gewährleisten, sollten die Pads zu einer durchkontaktierten Bohrung im Durchmesser 0,4 mm größer als diese sein.
  • Wenn die Pads vollständig von Lötstopplack frei sein müssen, sollten diese im Lötstopplack im Durchmesser 0,3 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 hinaus gehen.
  • Der Mindestabstand Pad-Pad und Pad-Leiterbahn sollte 0,3 mm betragen.
  • Der Abstand zwischen zwei Leiterbahnen sollte min. 0,2 mm betragen.
  • Sollen Steckverbinder in Einpresstechnik eingebracht werden, geben Sie die Vorgaben des Herstellers des Steckverbinders an den Leiterplattenfertiger weiter.