Tumregler för 4-lagers kort & jordplan ?

[Fagge]

Jag håller för första gången på att rita ett 4-lagerskort.
Anledningen är platsbrist, då ca300 komponenter ska in på liten yta. Och jäklar vad mycket enklare allt blev när VCC & GND fick varsitt eget lager.

Men...
Vad bör man göra med dom tomma ytorna på Topp & Botten lagret?.
Jag har nämligen sett produkter där man antingen fyllt ut all ledig yta med koppar & kopplat dessa fläckar via via-hål till GND lagret.
Men också ibland kort där alla oanvända ytor är bort etsade.

Finns det något rätt eller fel här?.
Ps. nu snackar vi låghastighets logik upp till 20Mhz.

[Icecap]

Det är egentligen lite efter smak och tycke. Vad som är klart är att oanslutna öar ogillas mycket.

Jag har regeln att ingen ö får vara oansluten och att öar ska anslutas med minst två vior, helst i var sin ända.

[gkar]

Förutom elektriska egenskaper kan det vara bra att tänka på att balansera kopparmängden, annars kan korten slå sig vid lödning i ugn.

Jag brukar fylla ut all plats som går med GND/VCC. Och det skall kopplas ihop ordentligt.

Av termiska skäl kan det vara en tanke att använda VCC, bereonde på hur olika komponenter bäst kyls.

Av avkopplingsskäl kan det vara en tanke, om man vet vad man gör, att lägga VCC ytor på närliggande GND plan för att få högre kapacitans.
Ofta gör stackuppen, tack vara tunnare prepreg att det ger högre kapacitans mot de yttre lagren.

Om du med 20 MHz menar den högsta övertonen är det inte så kinkigt, men om du menar 20 MHz digitalsignaler, då är du uppe på 500-1000 MHz i övertoner rätt ofta.
Över ca 500 MHz är det bara kapacitansen mellan planen du har.

[cosmox]

Ursäkta, kanske OT.

Hur är det med "relieve-pins" i flera lager?
Det som man ibland gör på stora pinnar på två lager med ett "kors" istället för att låta jordplanet flyta över pinnen i ett homogent lager.

[Micke_s]

PCB tillverkarna brukar också gilla jämn koppar..

Speciellt trångt är det inte än, nästan tomt på undersidan.

Vill du snabba på pick & place så är alla komponenter på ena sidan bättre och dra ledningar på undersidan och ovansidan. Vior är gratis idag.
Annars så måste kortet gå två gånger genom ugnen och pick & place:n.

Går också köra kontakterna i våglödning utan att behöva limma massa komponeter om de är på en sida..

[Klas-Kenny]

Och en fortsättning angående pick and place, om det ens är aktuellt...

Detta gillar inte de flesta tillverkare:

20180922_000225.jpg

Komponenter för nära hålmonterad padd, ställer till det vid selektivlödning. Minst 2mm är att föredra.


Men on topic, jag brukar alltid fylla även ytterlagerna med jord eller matningsplan. Gör det ingen nytta så gör det åtminstone ingen skada.
Men som Icecap är inne på, alltid minst två vior i en ö. Annars skapar man i princip en antenn.

[psynoise]

Ursäkta, kanske OT.

Hur är det med "relieve-pins" i flera lager?
Det som man ibland gör på stora pinnar på två lager med ett "kors" istället för att låta jordplanet flyta över pinnen i ett homogent lager.

Antar att du menar "thermal reliefs". Kortet ovan kan jag inte se ha några sådana problem. Men om man har stora kopparplan till lödpunkter kan uppvärmningen bli dålig beroende på lödprocess. Därav kopplar man PAD eller via till kopparplan via tunna ledare och vanligen då i kors.

Som svar på frågan behöver du även göra thermal reliefs i innerlager. Det gäller som sagt att hålla nere värmekapaciteten vid lödpunkten.

[Fagge]

Jaha Okej tack, då har jag blivit lite klokare

Bra synpunkter i fall man ska designa något för massproduktion!.
Detta kortet ska dock handlödas i 1 exemplar så, DFM är overkill

[TomasL]

Kanske det, men Thermal relief är nästan viktigare om man skall handjaga kortet.

[Fagge]

Absolut, i Eagle åtminstone så skapas sådana Thermal relief per default när man lägger plan. Annars blir det verkligen inte lätt att löda

[Micke_s]

Du får köra smd finlödkolven om du glömmer thermal relief.

[TomasL]

Nja, en sån här behövs nog

[Andax]

Om du ska pick-n-place kan det vara bra med fiducials, små markörer som är lätta att positionera mha kameran i maskinen.

Ett annat tips är att ha en marginal i varje lager mellan koppar och kanten, inte låta tex kopparplåt flyta ut hela vägen.

[TomasL]

Det skall vara 3 st ficiduals, 2 runda och en fyrkantig (är det vanligaste), de bör ligga i respektive hörn och dela koordinater.
Någon mm mellan kortkant och ledare/plan är också nödvändigt.
Sticha med vior om du har samma plan på flera lager.

[Klas-Kenny]

TomasL: Detta har jag aldrig hört från någon av våra kretskortsleverantörer i alla fall.
De är helnöjda med två runda i motstående hörn.

Och detta även på kort med hemska små BGA'er på 400+ pinnar och åtminstone 0402-småttingar.