Comments 563
UFO landed and left these words here
Это тянет уже на следующую статью))
Вообще я стараюсь собрать некоторый фидбек с комментариев под своими (и не только) статьями и при наличии времени освещаю наиболее популярные вопросы. Возможно и про питание напишу при случае.
Раз речь зашла о вопросах, у меня есть один. Есть ли какие-то тонкости при разводке в окрестностях кварцевого резонатора?
Есть, при условии, что его частота достаточно большая. Я всегда рекомендую использовать кварцы до 10 МГц и если это МК, то уже с помощью PLL поднимать выше. Это позволяет вообще не задумываться о разводке тактирования.

Бывает, что частота все таки больше, например, кварц для какого нибудь радиомодуля типа nRF52, то там кварц идет обычно 24-32 МГц снаружи. Тут уже есть определенные особенности, но если говорить просто, то все сводится к двум рекомендациям:

1) Дорожки до кварца минимально короткие, то есть кварц как можно ближе к камню ставить надо.

2) Если корпус 4-х выводный типа ABM8 или ABM3, то его 1 и 3 ноги нужно прицепить не к полигону, а отдельной дорожкой на ближайшую ногу GND микросхемы. Либо можно поставить просто via около площадок кварца и тем самым обеспечить кратчайший путь до GND микросхемы основной.
По пункту 2 — не просто кратчайший путь, а желательно отдельная дорожка (или выпилить кусок полигона ) соединенная с остальным GND только на выводе микросхемы, чтобы по этому пути не протекали другие токи.
Вот здесь очень хорошая статья по разводке питания контроллеров. Многое оказалось неочевидным и новым.
Хорошая, но рекомендациям этой статьи напрямую не всегда стоит следовать. Особенно в той части, где про вырезы в земле для разделения на чистую и грязную — надо думать о том, какими путями возвратные токи будут бегать. Если такому току придется вырез обтекать — это может оказаться куда хуже, чем не делать вырез вообще.

Самое полезное в этой статье — список литературы.
Не фантазируйте… Вы для начала узнайте что такое «возвратные токи», узнайте по каким путям он может идти и что его удерживает на этом пути. Потом расскажите басню, как вы их умудрились приплести к развязанному реле.

P.S. про «чистую» и «грязную» совсем смешно, особенно если учесть, что низковольтная часть может быть куда более шумной. В данном случае развязаны низковольтная и высоковольтные части…
Какое реле? Вы о чём? Вы меня кажется с кем-то спутали.
Про чистую и грязную — это тоже не я, это статья.
А вот для меня новым оказался факт того, что землю под контроллером следует соединять одним переходным отверстием.
Спасибо большое за статью, она подоспела как раз вовремя! :)

P.S. habr.com/post/414141/
Еще пару хороших книжек
1. Printed Circuit Boards: Design, Fabrication, and Assembly by R. S. Khandpur
2. Printed Circuits Handbook, Seventh Edition
Вторая слишком большая, и больше подходит как справочник

Отлично, но поддержу просьбу про смешаные платы аналог/цифра и питание для них.

про смешаные платы аналог/цифра и питание для них.
Была страница у Аналог Дивайс, которая начинается с «приносим свои извинения, что обманывали вас долгое время».
Краткий смысл.
Если потребление аналоговой и цифровой частей соизмеримое, то все считается условно аналоговым — земля одна аналога и цифры, смычка полигонов от периферии под сигнальными линиями, питание через бусины.
Если цифра потребляет значительно больше, чем аналог — делим землю вырезами между аналогом и цифрой, питаем отдельно.

Тема достаточно раскрыта в апнотах на ADC от разных производителей.
Цифровые токи это всегда «шило» на земле. Причем не единичное, а повторяющееся примерно на частоте работы цифры.
Иногда это неважно. Но бывает это надо учитывать.

У меня в одном проекте надо было делать ФАПЧ, а токи по токовому каналу были в широком диапазоне: от десяток миллиампер до единиц ампер. Из-за этого компараторы начинали сходить на малых токах. Решилось вырезанием земли и допайкой отдельных проводников земли, которые жили между шунтом и компаратором. И последующей переразводкой платы с выделенными земляными областями.

Быть может вы посоветуете какие-то книги или статьи в которых описывалась бы методика организации совместной разработки печатных плат несколькими людьми?

К сожалению я таких не знаю. У Altium на семинарах были мастер-классы по организации сквозного проектирования, возможно где-то есть видео, но именно какую-то книгу или статью на подобную тематику не встречал.
Можно, но должен быть кто-то один самый главный — он начинает проект, делать разбивку на блоки, а потом окончательно собирает проект.
Идея простая — любая схема разбивается на законченные функциональные блоки из 3-5-20-50 деталей, поэтому
1. каждому человеку выдается функциональный блок, оговаривается в какую сторону должны идти связи между блоками и питания
2. разводятся блоки по отдельности
3. один человек пытается это собрать в один проект и уточняет где-как лучше переделать/соптимизировать
4. переходим на пункт 2
Мега полезная статья! Обязательно пишите ещё. У Вас хорошо получается.
Прошу прощения, я менеджер, у меня лапки…
А разве у вас магнитный виток вокруг выводов не наблюдается в «хорошо»?
image
Под «магнитным витком» как понимаю подразумевается токовая петля. На самом деле второй вариант несколько хуже. Дело в том, что вы конечно обеспечили минимальное расстояние между выводами GND и это хорошо, но при это увеличили расстояние от конденсатора до вывода в цепи VCC, а это плохо.
Полигон и цепь GND не так «уязвимы» к петле, т.к. площадь сечения проводника (которым полигон является) очень большая, а значит менее подвержены негативным явлениям в ПП.

P.S. вообще там, где земля сильно критична, обычно выводы VCC и GND расположены рядом и там обе цепи получаются минимально короткими. Например, у микроконтроллеров stm32 все цепи VDD имеют по соседству вывод GND.
Дело в том, что вы конечно обеспечили минимальное расстояние между выводами GND и это хорошо, но при это увеличили расстояние от конденсатора до вывода в цепи VCC, а это плохо.
Я думаю, что я обеспечил, геометрическое протекание токов по параллельным контурам, когда они компенсируются…
К тому же на ВЧ ток земли будет подтягиваться к близлежащему пути в земляном полигоне, т.е. вокруг 7 и 8 вывода будет магнитный виток
обычно выводы VCC и GND расположены рядом
У ОУ в SOIC-8, к сожалению это не так.
Да и у дискретной логики тоже с этим плохо- почему-то традиционно питание разведено на диагональные выводы.

/я серьезно менеджер…
В SOIC как правило питание на первом и последнем выводе делают, но да — всякое бывает. Конденсатор ставят близко у вывода Vdd не только для уменьшения шума в цепи — в больших микросхемах, вроде МК, какая-нибудь часть может быть выключена, а потом включена (например в процессе инициализации МК вы включаете тактирование какой-то переферии навроде Ethernet MAC), и в этот момент идет пик потребления — напряжение может просесть, МК виснет, кто-то останется не доволен. Конденсатор здесь выполняет функцию накопителя энергии для минимизации такого явления, а магнитные витки меньшее зло, даже если они есть.
В SOIC как правило питание на первом и последнем выводе
т.е. токи таки текут по диагонали, через весь корпус.
Конденсатор здесь выполняет функцию накопителя энергии для минимизации такого явления, а магнитные витки меньшее зло, даже если они есть.
На ВЧ, с учетом вытеснения токов к близлежащей площади полигона, длина (индуктивность) дорожек практически одинакова.

/off
в далекой древности делали цельнофрезированное шасси из бруска алюминия, когда все точки земли были эквипотенциальны.
Потом пришли мы, эффективные менеджеры, и земля стала весьма условной- экономия на 100мкм (2 oz pcb) меди решает/ sorry
т.е. токи таки текут по диагонали, через весь корпус.

Первый и последний — это не 7-14 или 8-16, это 1-8 или 5-14, например.

Потом пришли мы, эффективные менеджеры, и земля стала весьма условной

Продолжайте делать микросхемы с 14 ножками, и 2 ручками для переноски, никто не запрещает.
Первый и последний — это не 7-14 или 8-16, это 1-8 или 5-14, например.

А питание в SOIC как и в DIP чаще всего подается таки на 7-14 / 8-16 и т.п. (распиновка SOIC обычно повторяет DIP).

Для DIP часто конденсатор так по диагонали и монтировали
image

Даже панельки со встроенными конденсаторами придумали:
image

Продолжайте делать микросхемы с 14 ножками, и 2 ручками для переноски, никто не запрещает
Вы таки продолжаете считать, что у полигона все точки эквипотенциальны?

Совсем- совсем раньше (вы этого не помните, как и я) — земля была фрезерованной алюминиевой болванкой, у которой потенциалы действительно были равны.
Всегда старался ставить конденсаторы на обратной стороне платы максимально близко к обоим выходам.
Конденсатор ставят близко у вывода Vdd не только для уменьшения шума в цепи — в больших микросхемах, вроде МК, какая-нибудь часть может быть выключена, а потом включена (например в процессе инициализации МК вы включаете тактирование какой-то переферии навроде Ethernet MAC), и в этот момент идет пик потребления — напряжение может просесть, МК виснет, кто-то останется не доволен.

Это одно и то же явление. =)
Конденсаторы ставят для поддержки бросков тока. Это и есть тот самый «шум» с которым они борются. С условно внешней помехой они делают тоже самое — компенсируют скачок тока. То есть работают «батарейкой» для окружающих.
Вопервых, с чего вы взяли, что все токи стремятся к ноге 1? Они стремятся к земле источника питания.
Во-вторых, токи идут в одном направлении, поэтому никакой петли нет.
Еще один маленький совет — перед тем как начать разводить плату, узнайте технологические требования производителя, у которого будете потом заказывать эту плату. И на маленьких партиях используйте зеленую стандартную маску, а то вместо 4т. руб отдадите 8тыс. как я как-то =)
В Резоните заказывали?) Просто в Китае уже лет 5 как, стандартные цвета маски: зеленый, белый, синий, черный, красный, желтый. Доплачивать приходилось только за мою любимую — фиолетовую.

А про класс верное замечание, можно и в разы ценник увеличить по незнанию или невнимательности.
Именно там) Хорошо не за свои деньги заказывал. Там у них такая тема — если занимаешь своим заказом всю заготовку или такую маску заказывает кто-то еще, то стоит как всегда, но если нет — платишь за всё.
в таком случае кусок неиспользованной заготовки тоже должны отдавать, раз ты за нее платишь, и при этом еще и порезанная на такие же размеры (правда стоимость доставки увеличится) :)
Заготовка практически всегда занята вся. Просто если твой заказ требует маску, отличную от других заказов на этой же заготовке, то доплачиваешь за лишние движения в производстве. Если же заказов с такой маской набралось на всю заготовку (или твой заказ занимает всю заготовку), то ничего не доплачиваешь.
Если же заказов с такой маской набралось на всю заготовку (или твой заказ занимает всю заготовку), то ничего не доплачиваешь.

Эм. Это как? Цена то обычно указывается сразу, а не ждут какое-то время и в результате от результата (тафтология… накопилось нужное кол-во или нет) указывают цену.
Сразу указывается предварительная стоимость и заказ получает статус «на проверке» или как-то так, а после проверки заказа инженером выставляется уже счет с окончательной стоимостью и заказ становится готовым для оплаты. Она может быть как выше, так и ниже предварительной.
Т.е. если заготовка полностью будет тобой забита до конца, то все ОК… не переплатишь. Но при этом потеряют деньги (заплатят больше) те, кто до тебя эту заготовку забивал (для них то сумма будет большая) ;) Т.е. на таких заказах компания-производитель в большем профите.
Я там не работаю, так что не знаю по какому именно принципу они выбирают тех кто больше заплатит :) Но подозреваю, что доплачивают те, чья площадь на заготовке меньше. То есть если половина заготовки занята платами с зеленой маской, а вторая половина занята Вашими платами с синей маской и платами Вашего друга с красной маской, то доплатить придется Вам и Вашему другу — за дополнительные фотошаблоны и дополнительные операции нанесения маски :)
Если честно, я даже не сталкивался с ситуацией когда «такую маску заказывает кто-то еще, то стоит как всегда», но это было бы логично. Сама маска (сырье) принципиально вроде бы не сильно разнится по цене в зависимости от цвета. Разница может быть только от массовости ее использования.
Еще бы знать как в реальности происходит. Может вообще на заготовку только одна маска наносится. Т.е. чтобы произвести плату с редкой маской, придется или ждать какое-то время или платить за трату неиспользованной (ну или автоматом дадут доп. платы) части заготовки.
Т.к. не думаю что нанесение разных масок на одну заготовку столько стоит. Нечему там столько стоить, т.к. это всего лишь нанесение какого-то вещества, которое занимает мизерное время по сравнению с остальным процессом (спеканием и т.п.).
Нечему там столько стоить, т.к. это всего лишь нанесение какого-то вещества

В принципе так, но есть нюансы. Например, если на всю заготовку идет одна маска, то делается один фотошаблон для всей заготовки. Нанесение маски, ее засветка, травление, дубление и т.д. — одним циклом. Тогда как если на заготовке несколько разных масок, то как минимум необходимо по фотошаблону на каждую, плюс операции нанесения, засветки и травления тоже отдельные для каждой маски. А скорее всего заготовку режут на куски по маскам и дальше для каждого куска идет отдельный процесс маски.
Ну и еще если используется редкая маска, то она и для производства дороже выходит (само сырье). Одно дело когда для ходовой маски производство закупает литров 200 маски на год и практически всю ее расходует, и другое дело когда на год закупается всего литр маски и половина ее выкидывается, т.к. не успевает потратиться в течении ее срока жизни.
все равно не понял. Чего-то не то, т.к. у разных фирм цена возрастает на разных цветах маски – у кого-то один набор, у кого-то другой. Т.е. по идее тогда вообще бы любое отклонение от какого-то единственного цвета каралось бы повышением стоимости. Но это не так. Цена возрастает за использование цвета маски, которую редко кто использует.
Я просто не знаю. Рассказал как я это понимаю, исходя из логики (по крайней мере логики отечественного производства) :) Может быть все не так, может быть они не наносят разные маски на одну заготовку, как ниже заметили, а повышение стоимости нестандартной маски диктуется тем, что под десяток маленьких плат они отдают целую заготовку, 90% которой потом выкидывают :)
Китайцы делают разные маски без наценок возможно потому, что разных небольших заказов у них гораздо больше, чем у Резонита, и набрать на целую заготовку заказов с маской любого цвета — не проблема.
Seeedstudio нормальные китайцы? У меня основная цена — доставка (
С китайцами пока не связывался, все хочу попробовать, но все никак не получается — все время платы нужны еще вчера и ждать две-три недели из Китая не вариант. Сам буду рад совету по недорогим китайским производителям штучных плат.
UFO landed and left these words here
Я в OshPark заказывал. Это США. Качество офигенное. Крохотные платы стоят весьма неплохо и покрытие золотом.
image
Сид достаточно косячные. Советую JLC или pcbway. Обоими достаточно давно пользуюсь — за свои минимальные деньги качество дают лучше резонита.
Спасибо) меня в OshPark в свое время порадовало, что они сразу файлы eagle принимают без возни с герберами.
Китайцы делают разные маски без наценок возможно потому, что разных небольших заказов у них гораздо больше, чем у Резонита

скорее всего. Китайцы получают намного больше заказов => цена меньше
А раньше и каралось (лет 10 назад).
Хочешь минимальную стоимость — только зеленая маска, хочешь не зеленую — доплачивай.
На одной заготовке не будет двух цветов маски, так и с шелкографией то же самое — технологическая линия для производства плат это не цветной принтер же.
Вполне возможно. Может быть режут заготовку по маскам (или пополам/по четвертям) и наносят разные маски на половины/четверти. А может делают только одну маску на целой заготовке и при маленьком заказе выкидывают оставшуюся незанятой часть заготовки.
скорее всего в текущих вариантах форматов для печати просто нет инфы о цвете. Поэтому невозможно автоматом направить на печать заготовку, на которой несколько цветов.
Может в будущем, когда такой формат и станки, его поддерживающие, появятся, исчезнет и проблема эта.

Нет. Вы формируете в личном кабинете заказ: указываете технологические параметры печатной платы и прикладываете файлы, необходимые для производства (у нас это пачка герберов и NC Drill file). При этом в интерфейсе указывается примерная цена (по опыту больше похоже на нижнюю границу). Потом на проект смотрит инженер, предлагает (или не предлагает) что‐то исправить и, когда все исправления сделаны, выдаёт итоговую цену. Обычно инженер отвечает в тот же или на следующий день (рекорд: отправка проекта на производство в течении четверти часа от создания заказа).


Теоретически за этот промежуток времени (от четверти часа до дня) можно набрать заказов на всю заготовку. Практически я в это как‐то не верю — но, возможно, нас просто быстро обслуживают.

Теоретически за этот промежуток времени (от четверти часа до дня) можно набрать заказов на всю заготовку. Практически я в это как‐то не верю

Они не обязательно набирают заказов на всю заготовку за это время. Если заказ не срочный, то они вполне могут полагаться на статистику работы в оценке стоимости. Типа «у нас есть уже заказы на 60% заготовки, добавляем еще 20% этого заказа и в течении ближайшей недели скорее всего появится еще заказ-другой, которые добьют заготовку». А для срочных заказов цены такие высокие именно потому что они могут отдавать заказ в производство, не дожидаясь пока добьют заказами всю заготовку. Срочно — значит заказ уходит в производство завтра, пусть даже пустая половина заготовки уйдет в утиль.
пусть даже пустая половина заготовки уйдет в утиль.

интересно, что на самом деле делают с остатками. Отправлять в утиль, наверно, все-таки невыгодно. Можно же просто порезать и продавать как обычный стеклотестолит.
Нельзя. Т.к. на выходе плата уже покрыта маской. Кому такой текстолит нужен?
Кстати отдают, часто вместо 3-х плат приходит 4 или вместо 7 плат присылают 10. Размещают на панель обычно большее количество плат, чем заказываешь: место пустое забить и на случай брака иметь запас. Часть этих излишков часто присылают.

P.S. Сейчас может чего и поменялось, уже пару лет с резонитом из принципа не работаю
На 1-2 платы больше часто присылают. Если заказываются панельки, и на одной из них одна плата с браком, присылают заказанное число небракованных и докидывают ту, что с браком.

P.S. У нас недавно была крохотная плата, которой нужно было штуки три-четыре. Отправили одну панельку из 3×2 платы. Приехало 12 панелей, то бишь 72 платы. Не знаю, что это было.

Ничего не поменялось. В нашей компании обычно нужна доставка готовых плат за неделю, иногда бывают форс‐мажоры, когда плата нужна ещё вчера. Резонит делает довольно быстро, весьма часто доставляет больше плат, чем нужно.


Относительно масок: сейчас они берут +1 500 рублей за нестандартную маску и отрезают возможность сверхсрочного заказа. За нестандартную (т.е. не‐белую при не‐белой маске) шелкографию ещё отрезают возможность заказать на каких‐либо линиях, кроме долгого крупносерийного производства с договорной ценой (подозреваю, что это линия «отошлём вашу плату китайцам»). Но вы всё ещё можете заказать не‐зелёную плату без увеличения цены: есть вариант использования белой маски и зелёных надписей. Выглядит отлично, пока вы не начнёте собственно паять: любая грязь (в т.ч. пригоревший флюс) весьма заметна. Впрочем, это хороший повод её оттереть потщательнее.


Насколько я понял, 1 500 рублей берётся один раз за заказ и не умножается на коэффициенты срочности.

Выглядит отлично, пока вы не начнёте собственно паять: любая грязь (в т.ч. пригоревший флюс) весьма заметна. Впрочем, это хороший повод её оттереть потщательнее.

Дополнительный бесплатный контроль производства :)
1) Качество плат хуже, чем у лоукостерных китайцев
2) Производство настолько срочное, что заказать DHL-ем из Китая выходит как минимум так же по времени, а часто даже быстрее
1) А можно подробнее про плохое качество? Просто у меня нет такого впечатления от Резонита. По моему опыту брак у них на уровне десятых процента (если не заказывать электротест, тогда вообще ноль).
2) DHL с растаможкой не доставляет хлопот? А то наслышан об этом про них.
Дело не в электротесте или ошибках, чтобы накосячить по герберам еще надо умудриться. Проблема именно с качеством материалов. Например, не один раз я и многие знакомые, попадали в ситуацию, когда многослойные платы в печке просто слоились после после пайки и полигоны полностью отваливались после перепайки. При чем дело не в термопрофиле, он обкатанный, но 6 плат из 10 с одного захода помирали. И это платы 8+ слоев HDI, которые делают с особым усердием.
С такими сложными платами не сталкивался, только 2- и 4-слойные. На моей памяти единственный вид брака — это «недотравы», приводящие к проводимости между разными цепями, и наоборот — разрывы цепей. Причем найти визуально такие места бывает очень сложно даже под микроскопом.
То есть вы заказываете в Китае HDI платы с 8+ слоёв? Рассказали бы лучше про такие платы в сравнении с тем что делают в Резоните. Насколько мне известно, Резонит делает максимум 8 слоёв, всё что выше Резонит заказывает в Китае/Тайване, особенно это касается HDI плат. Ни разу не сталкивался с тем, что платы в печке слоились, а полигоны отваливались от перепайки на платах из обычного FR-4 от Резонита. Кстати сейчас High Tg FR-4 может стоить столько же сколько и обычный FR-4 (например, в случае четырехслоек), да и раньше он стоил не сильно дороже. Может отваливаться маска, но это редко и только от совсем зверских издевательств над платой.
У нас из-за отказа печки была как-то партия хорошо так перегретых плат, 4-слойка 5 категории из Резонита.

Из ~20 устройств штук пятнадцать даже заработали, хотя в дальнейшем их можно было легко отличить по изменившемуся цвету маски и пожелтевшему пластику SMD-светодиодов.
У меня прямо вспучивались, но температура минимум градусов на 50 задрана была. В нормальном режиме все ок.
Подскажите, был ли у вас опыт заказа DHL из Китая? Интересуют реальные сроки и наличие проблем с таможней.
DHL-ем с pcbway таскаю. Пока проблем не было. Таможить нужно, если у вас больше, чем на 1000$. Тогда просто платите 16$ за услуги DHL, они сами заполнят декларацию и 30% таможенный сбор. Либо просите косоглазых написать, что посылка стоит 50$. Еще важно, чтобы по количеству не было больше 10-20 штук. Если надо 1000 плат, то объединяйте их в панель, либо просите китайцев упаковать по 100 штук в коробку, а потом уже эти 10 коробок по 100 штук в одну большую. В итоге в инвойсе будет всего 10 штук написано.
На мелких заказах можно вообще не париться, без проблем в РФ присылают.
А по срокам? Сколько проходит с момента получения трек-номера до прибытия в ваш город?
В Петрозаводск если заказываю, то между отправкой (появление трека) и получением в руки проходит от 4 до 9 календарных дней. За этот предел ни разу не вылезали, в большинстве случаев 5-6 дней. Пользуюсь их услугами уже года 3 или 4.

Последние пол года еще начал таскать СДЭКом, если груз от 10-15 кг и далее, то через них выгоднее ощутимо. По срокам у них так же, но они еще не были «проверены» мною период новогодних праздников и прочих катаклизмов.
Не везде. С Китая, Тайваня, Вьетнама и рядом других стран таскают уже сами. Например, станки и прочее оборудование можно через них привезти. Заказывал NeoDen5 не так давно, китайцы написали 200$, разобрали на 2 коробки по 25 кг (СДЭК возит до 31 кг) и отправили. В итоге железка за 10к$ попала ко мне без растаможки и вполне официально.
Теперь и в резоните можно заказывать белую маску и зелёную шелкографию по такой же цене как и конфигурация наоборот для одно/двухслоек. Для четырёх и больше слоёв все маски кроме жёлтой стали стоять столько же как и зелёная. Всё вышесказанное верно для мелкой серии и срочных заказов.
Теперь и в резоните можно заказывать белую маску и зелёную шелкографию по такой же цене как и конфигурация наоборот для одно/двухслоек.

Посмотрели на кучу заказов olartamonov в таким цвете, и решили что объёмы уже достаточные, не иначе.

Заказывал четырёхслойную плату (с попарным прессованием) в прошлом месяце, на синюю маску+белую шелкографию веб‐интерфейс показывал +1 500 рублей за «нестандартную маску». Они что‐то в этом месяце поменяли?

Можете сами проверить в калькуляторе. Когда поменяли не знаю.
Извиняюсь за неточность, одинаковая цена маски только для High Tg FR-4.
Ой, а можно попросить попинать мою разводку? GND полигон я убрал пока, чтобы не мешался. Он будет рассечен пополам на зону первого и второго усилителя, сходясь на GND ноге большого конденсатора.
В общих чертах ничего страшного не вижу. Единственное есть пара моих личных придирок:
1) Я бы не делал поворот дорог за один шаг под 90 градусов, лучше за 2 шага по 45 градусов
2) С6 и С7 сместил бы так, чтобы проводник под конденсаторами не поворачивал, а просто по прямой проходил
3) Цепь SIG_IN в площадку «ANTENNA» я бы завел перпендикулярно:
Спасибо большое) исправлю и отдам китайцам на производство. ЛУТать некогда :-/
Пожалуйста. Давно пора, с нынешней ценой в несколько $ за 10 плат про ЛУТ и фоторезист можно забыть)) Разве что если для прототипа и надо было вчера.
С учётом партии как раз в 10 экземпляров, мне очень не хочется с этим возиться)
Выглядит вполне неплохо по разводке) Да и маска с медью отлично совмещена, а то с последним бывают проблемы у многих производителей в данном ценовом сегменте.
Ну я ж внёс правки по твоим рекомендациям) теперь надо собрать. Монтаж получился плотнее, чем на экране выглядел. Паяльной пасты сейчас нет, поэтому аккуратно с флюсом руками буду.
Спасибо огромное за ревью платы. Сложно, когда этим занимаешься не профессионально.
Блеск) Дошли руки до сборки наконец и я понял, что перепутал 1 и 2 пин местами) Теперь сошлифовывать дорожки. 1 должен быть GND, а сигнал наоборот на 2 приходить. Короче, целая стопка с дефектом)
Кстати, а VCC имеет смысл сводить к ноге конденсатора? А то я свел, мне удобно было, но не уверен, что был смысл.
Ну, питание таки да, разводить оптимально «деревом» или «кустом» с корнем от источника.
А вы уверены, что неиспользованная половина TDA7050 должна задействоваться именно таким образом?
Инвертирующий и неинвертирующий вход на землю, выход нагружен на снаббер R3 C2?
Я вижу, что сигнал приходит на половину TDA7050, ослабляется переменником и дифференциально усиливается второй МС
Вроде так и задумано. Сигнал — моно. Первый TDA7050 используется как предусилитель. Один канал сливается в землю — там имитируется нагрузка с подключением через конденсатор, как на эталонной схеме. Второй канал уходит на потенциометр-регулятор громкости. Затем снова на усиление и уже на два наушника. R2, C4 и R1, C1 — ФНЧ, чтобы только голос прошёл. Отсекает выше 5 кГц.
image

Я хотел притянуть к земле нижний усилитель, чтобы в воздухе не висел. Если на входе земля, то это не отличается от тишины в канале. И выход тоже на землю, чтобы не висел.

По моим воспоминаниям курса электротехники, эта схема должна выдавать прямоугольные (или близкие к ним) сигналы, если не учитывать выходные конденсаторы. Разве ОУ подключаются не слегка по-другому?

А TDA это и не ОУ, а усилитель мощности.
Треугольник может обозначать «просто усилитель».
Да, там фиксированное усиление, кажется 26 дБ. Но по схемотехнике это проще, чем предусилитель на ОУ. Одинаковые детали и обвязка не нужна. Компактно.
Несколько уточнений:
Правило 1: «используйте максимально возможную ширину проводников» — не всегда верно. Недостаток широких проводников — большая ёмкость. Для цифровых цепей большая ёмкость может привести к завалу фронтов сигналов настолько, что на высокой частоте напряжение не успеет достигнуть нужного для уверенного детектирования уровня за нужное время. Использование очень длинных и широких печатных проводников, проложенных над полигоном земли, может даже привести к перегреву маломощных ключей на выходах микросхем. Поэтому как правило не стоит использовать для цифровых цепей проводники шириной более 1 мм, а для многослойных плат со слоем земли длинные печатные проводники над неразрывным слоем земли или питания не стоит делать шире 0,5 мм. Для аналоговых цепей влияние паразитной ёмкости часто ещё существеннее, особенно когда проводники аналоговых цепей пересекаются с цифровыми или силовыми. Если таких пересечений не удаётся избежать — ширину проводников аналоговой цепи в этом месте лучше сделать минимальной.
Правило 2: «ширина проводника, подключаемого к контактной площадке, должна составлять примерно 80% от ширины этой площадки» — проблемы с пайкой возникают из-за того, что в случае широкой дорожки или полигона тепло паяльника уходит от точки пайки слишком быстро. Это приводит к тому, что эту площадку приходится греть дольше чем соседние, а при ручном монтаже «на автомате» она часто остаётся непропаянной. А если на плате нет паяльной маски — на дорожки может утекать не только тепло, но и припой. Решение — использование контактных площадок с термобарьером. При этом площадка подключается к широкой дорожке или полигону одной или несколькими узкими короткими перемычками, которые не сильно увеличивают паразитную индуктивность, но препятствуют утечке тепла.
Правило №3 — «Дорожки максимально широкие. Питание должно приходить на микросхему через керамический конденсатор» — здесь стоит заметить, что не столь важно, чтобы дорожка питания приходила на конденсатор, а не на ножку, зато важна индуктивность и сопротивление переходных отверстий — их нужно делать большого диаметра, а лучше — несколько рядом. Толщина металлизации переходных отверстий намного меньше толщины фольги, поэтому при малом диаметре большой импульсный ток может вызывать локальный нагрев металлизации, а много циклов такого нагрева — её отслоение и разрушение. Использовать керамические конденсаторы или танталовые, или и те и другие — зависит от частоты и отдаваемого тока.
Правило 4 «использовать полигон для разводки цепи GND, а в идеале отдельный слой» — для цифровых схем с двухслойной платой чаще актуален составной решетчатый полигон земли: прокладываем на в двух слоях проводники земли параллельно в одном слое, перпендикулярно другому слою. Соединяем их в точках пересечения переходными отверстиями — получаем решетку. Делаем полигоны земли на обоих сторонах платы на всю область цифровых цепей, но избегая область силовых цепей, и, в ряде случаев — аналоговых. В конце добавляем переходные отверстия в углах «окон» в этом составном полигоне. Аналоговую землю часто лучше трассировать «звездой» или «деревом», соединяя микросхемы в той же последовательности, в которой их соединяют сигнальные цепи.
Правило №5 — при определении ширины зазора нужно учитывать качество изготовления платы — иногда встречаются платы с тонкими «нитями» по краям меди, поэтому в таких случая лучше увеличить зазор относительно минимально допустимого с точки зрения электрической прочности везде кроме тех мест где с таким зазором выполнить трассировку не удаётся, а такие места тщательно просмотреть при сборке. Правда, не знаю как задать такие правила среде трассировки?
Не могли бы вы, пожалуйста, визуализировать 4-е правило? На моментте «делаем полигоны» перестаю понимать картину.
Комрад предлагает взять два слоя — на одном нарисовать массив трасс по оси Х, на втором по оси Y. И сшить их переходушками в местах пересечений.
Правда лично мне не очень понятно зачем.
Я ни разу не видел чтобы так кто-то делал в цифровых схемах.
При чем, на 2-слойной плате. Не понятно, где он саму схему предлагает располагать.
На самом деле существует две достаточно старых технологии, которые никто сегодня особо не применяет.

1
— на одном слое делают GND линии в оси X
— на другом — VCC линии в оси Y.
— в местах пересечений ставят декапы между линиями земли и питания
Такая разводка позволяет таскать трассы в тех же слоях, в которых находится земли и питание. Горизонтальные каналы в слое GND, вертикальные в слое VCC.
Для High-Speed не годится — это просто способ экономить слои

2
Сетка из земли на одном слое вместо полигона. Делают, когда нужно получить трассы с высоким импедансом в тонком диэлектрике. Индуктивность земли выше — импеданс тоже.
Годится для немножко High-Speed при условии разводки его под 45 градусов к сетке.

Описание этих техник можно найти в старых книжках по Signal Integrity — например у Говарда Джонсона.

Ключевые слова для поиска — cross-hatch.

В наши дни ни первое ни второе в общем-то не применяется. В такой топологии очень много mutual inductance. Иначе говоря — стремная она.
Касательно второй описанной техники — проблема слишком низкого импеданса решается более банально. Вырезается земля на рефренс слое и рисуется слоем ниже. При этом по пути следования трассы основная земля сшивается с этой нарисованной — переходными отверстиями. Получается эдакая траншея в земле отгороженная via.
Сразу скажу — я бы так не сделал никогда, придумал бы что-нибудь другое. Но я видел борд на котором таким образом был сделан Inifiniband FDR (14Gbps). У разработчиков не получилось в рамках одного слоя совместить 85 Ом PCIe и 100 Ом Infiniband — они вот так вот выкрутились. Насколько хорошо оно работает — не ведаю. По крайней мере стоит хорошенько это все промоделировать в 3D с учетом всех толерансов. Я спрашивал у Мелланокс что они думают про такое вот — они пожали плечами, ничего внятного не сказав. Но для чего-нибудь попроще типа гигабитного Ethernet — я думаю вполне сгодится.
Смотря какая топология. Все чипы терминированы на 100 Ом. Если в топологии нет коннекторов и Вы просто соединяете два чипа — то лучше 100 Ом и оставить. Но в типовых применениях для PCIe стандартный импеданс — 85 Ом. Это позволяет снизить отражения на коннекторах, конденсаторах, переходных отверстиях и прочем. А так же делать проводники более толстыми — что тоже снижает потери. Считается что потери при переходе с 85 на 100 в чипе менее значимы, чем потери при трассировке 100 Омными трассами.
Да, толстые проводники это хорошо…
Просто не будет ли плохо чипу от 85 Ом? КСВ там наверное не очень будет…
Хотя разница не большая
Хотя сейчас посмотрел pcie routing guidelines
Действительно рекомендуют от 85 до 100 Ом. Причем для новых дизайнов 85 Ом. Давно не читал уже guidelines
Есть стандарт — PCIe Card Electromechanical specification.
Цитата
The PCB trace pair differential impedance for a 5.0 GT/s capable data pair must be in the range of 68 Ω to 105 Ω. The PCB trace pair differential impedance for an 8.0 GT/s capable data pair must be in the range of 70 Ω to 100 Ω. These limits apply to both the add-in card and the system board.

Однако там же указано:
For example, the topology of «PCI Express devices on the same system board» does not fit within a form
factor specification and hence must only follow the requirements of the PCI Express Base Specification.
The PCI Express Base Specification does not define a PCB trace impedance requirement so with this topology designers can choose the PCB trace impedance that is best for their applications.

На практике, я например — когда у меня мешанина из плат, коннекторов и прочего — часто делаю 93 Ома.
Надо просто посчитать — а какой импеданс у Вас вообще преобладает — и около него и делать все. Если у Вас две платы соединяются коннектором, на котором импеданс дропается до 60 Ом — то не самый лучший ход подводить к нему 100-омные линии. Ведь отражение от зоны Breakout источника Вы увидите во время фронта и оно сильно картину не испортит, а отражение от приемника вообще может и не прийти — потухнет по дороге. А вот от какой-нить переходушки посередине пути — вполне себе будет заметно.
Да понятно что точного импеданса не соблюсти ни как, ещё на заводе не известно что сделают. У меня обычно импеданс был около 95 Ом (расчетный по Polar Instruments Si9000)
Но я давно уже не занимался сложными платами.
Предложенный мной вариант трассировки цифровой земли — это один из возможных вариантов составного полигона земли, состоящего из перекрывающихся полигонов, заполняющих всё свободное пространство в области трассировки цифровых цепей, и сшитых большим количеством переходных отверстий.
Вот вариант исполнения цифровой земли в виде составного полигона - двухслойная плата 1Gbit Ethernet от TP-Link:
image
image
Предварительная прокладка проводников земли в обоих слоях и соединение их в решетку нужны для того, чтобы гарантировать, что для участков сигнальных проводников, проходящих по участку платы, где нет полигона земле ни в другом слое, ни в том же слое рядом с этим сигнальным проводником («окон» в полигоне), расстояние до пути возвратного тока в составном полигоне не превыит половины шага решетки. «Окна» обычно появляются в местах пересечения или разветвления параллельных шин. Если такую трассировку не сделать перед трассировкой сигнальных проводников — потом бывает сложно обеспечить путь возвратного тока с на малом расстоянии от любого сигнального проводника — приходится прокладывать проводники земли, сдвигая большое количество сигнальных. Решетка не мешает трассировке сигнальных цепей, если в одном слое проводники проходят по оси X, а в другом — по оси Y. При трассировке сигнальных цепей проводники цифровой земли можно сдвигать, если возникает необходимость, или удалять в местах установки больших микросхем.
Теперь понятно. Вы говорите о cross-hatch #1 из моего сообщения выше — просто у меня земля/питание — а у Вас две земли.
Я уже испугался что Вы сейчас начнете рассказывать про клетки Фарадея ))).
Но вот картинки — по моему — не про это.
Судя по тому что на картинках — на CS — полная заливка, а на PS — cross-hatch. Я бы скорее предположил, что они желая иметь GND на PS, в то же время не хотят опускать импеданс дифпар. Поэтому сделали сетку.
Хотя заморачиваться этим для гигабита… китайцы просто упоролись. Или у кого-то скопировали, не особо понимая зачем.
Думаю, сетчатая заливка полигона на одной стороне нужна для соблюдения баланса меди — чтобы плату не коробило при пайке в печи из-за разного температурного коэффициента расширения текстолита и фольги площадь оставшейся после травления фольги должна быть примерно одинаковой для разных сторон платы на одном её участке. По крайней мере, платы размером от 20 см без этого коробит.
Это хорошая версия и я тоже так было подумал.
Но меня смутило то, что баланс меди делают наоборот обычно. Dummy pad ставят автоматическим скриптом. А чтобы делать это сеткой — это надо заморочиться и нарисовать руками.
Поэтому я тут подозреваю какой-то иной замысел.
Сетчатая заливка — это стандартная функция редакторов PCB, руками нужно только установить её параметры.
Залез в Аллегру посмотрел…
В общем — это Shape Degassing скорее всего.
По крайней мере у Аллегры, тул делающий полигон перфорированным — именно для этого.
Или действительно баланс меди.
В PCAD и Альтиуме — штатная опция в настройке полигонов, с заданием ширины линий и промежутков:
PCAD
image
AD
image

Кстати, такая сетка еще и при любительских технологиях полезна —
во-первых, при ЛУТ сплошная заливка может плохо пропечатываться (из-за экономии тонера принтером),
во-вторых, прогревать паяльником легче,
в-третьих, меньше вероятность пузырения меди при нагреве влажного материала (для современного стеклотекстолита слабоактуально, но всё же...) — кстати, слово degassing (дегазация, как говорит словарь) на это тоже намекает вроде.
Для большей наглядности - вот более сложная трассировка 1Gbit Ethernet для шины PCI от TP-Link
imageimage

Правило №1
проблема №3 — не существенна, основной вклад создает длина, а более-менее чувствительное изменения получаются если ширина и длина соизмеримы. Образно говоря, когда ширина собирается стать длиной :) Формулу вкладывали на electronix.ru
Правило №2
проблема №1 — не было таких проблем.
проблема №2 — впишите причину — такая площадка очень плохо прогревается, поэтому при ручной пайке есть, или опасность перегреть элемент, или недогреть и некачественно запаять, а при автоматической требуются дополнительные меры чтобы нормально пропаялось и не появились «гробики». Но, в некоторых случаях, когда требуется минимальные индуктивность и сопротивление всё делается наоборот.
Правило №3 и №4
В общем-то это одно и тоже правило: контур «выводы микросхемы — выводы конденсатора» должен быть максимально коротким. Но GND имеет отличие — относительно него измеряются все сигналы, поэтому до него лучше делать трассу более короткой.
И заодно, конденсатор лучше ставить не вдоль выводов микросхемы, как на картинке «Хорошо», а параллельно — удобнее паять при ручной сборке/выпаивать при ремонте.
Правило №5 — самое важное, что пробой между дорожками всегда происходит по поверхности платы, а не по воздуху. Исключение — в случае низкого давления.
1) А можете ответить на вопрос: «Что хуже: паразитная индуктивность или паразитная емкость?». Уменьшая ширину — увеличиваем индуктивность, увеличивая ширину — увеличиваем емкость.

2) Не знаю чем нынче паяют, но у меня младшая Ersa Nano прогревает все что угодно, в том числе и огромные полигоны.

3) Как ставить конденсатор зависит от самой микросхемы и ее цоколевки. Говорить что лучше на «сферической микросхеме в вакууме» смысла нет.

4) О том и речь, поэтому вырез и в плате сделан. Воздушный зазор менее критичный путь пробоя, про это мельком упоминалось.
1. зависит от схемы, в силовых критична индуктивность, в RF или high speed комплексно, в аудио индуктивность. Но в общем случае индуктивность прямо пропорциональна длине, а емкость — уже площади, т.е. и длине и ширине.
2. Увы, у большинства более простые паяльники…
3. В конкретном случае имеет смысл, а в остальном — согласен.
4. Просто весь текст о пробое воздуха, учитывать который имеет смысл при низких давлениях, а про самое важное — мельком.
2. Увы, у большинства более простые паяльники…

Клоны hakko t12? Они вполне нормальные (у меня у самого такой). Но Ersa Nano конечно хороша
Клоны t12 хороши, особенно за свои деньги. Мне правда не везло и больше 3-4 месяцев у меня они не жили, аж 3 штуки спалил. В итоге психанул и купил ersa)
Умирал блок питания или регулятор. Сам паяльник и жала вообще не убиваемые были. Собственно я докупал только сам блок питания-управления. Паяльник был все время один и тот же.
С вашим опытом не думаю что для вас проблема починить и улучшить:)
Ремонт паяльной станции — последнее на что хочется тратить время)) Улучшение сделал в итоге, но уже после покупки ерсы. Добавил источник питания на мейнстримной UC3842 с нормальным запасом в трансформаторе и кондерами lowESR от Epcos + добавил отдельно dc-dc для питания «мозгов» — проблемы ушли. Хотя с такими усилями наверно имеет смысл сделать полностью свою станцию с ламбруской и мадемуазелями.
У меня клон Hakko FX951 наоборот — станция живет уже года три в режиме мелкосерийного монтажа, а вот сама комплектная ручка плюс такая же запасная сломались в течении трех-пяти месяцев. Пока не купил ручку FX9501, эта нормально живет уже больше года, да и удобнее она. Еще не так давно приобрел на Тао алюминиевую ручку, но пока ее не подключил. По отзывам тоже весьма неплохая.
Китайцам ручки вообще не очень удаются.

Они ту же 907-ю уже который год копируют, а до сих пор первый признак матёрой китайщины — вывалившаяся из неё при первом движении резинка, держащая провод.
Да, согласен ручка FX9501 очень удобная. Ещё бы её по качественней делали…
Честно — я пока не жалуюсь. Жало не болтается, резинка не расползлась, провод не выскакивает. Внутри там, конечно, все далеко от совершенства, но работать это не мешает :)
поискал что за станция.
Нашел в ЧипиДип:
Миниатюрный паяльник i-Tool nano весом 30 г с жалом 102CDLF16 шириной 1,6 м; подставка A50 с мягкой стружкой для сухой чистки жал.

Какая-то слишком большая ширина :)
Слишком уж простые правила. Сейчас уже надо волновое сопротивление часто учитывать.

П.С. я ещё капельки добавляю
Это зависит от уровня «хобби». Кто-то дома и dsp на 1 ГГц использует, но это единичные случаи и именно для них я упомянул книжки Говарда Джонса. Правила простые, но к сожалению многие и ими пренебрегают, что видно по статьям на хабре особенно в хабах DIY и Arduino.
До полусотни МГц эти интерфейсы тоже вполне терпят обычную разводку без заморочек. Если, конечно, не тянуть их по плате на 10-20 см.
Если что-то работает у вас в комнатных условиях, это еще не значит, что оно так же стабильно будет работать в полях.
Тот же USB у меня очень стабильно работает в условиях автомобилей. Длина сигнальных линий на плате — около 4 см, разведены как получилось.
Видите ли, проблема в том, что в большинстве изделий, будть то стандарты, приборы или еще что-то, разработчиками почти всегда заложен некий запас прочности. С моей точки зрения, цель разработчика, применяющего что-то стандартное (да и не только), отъесть от этого «запаса» как можно меньше. Я это называю «подстелить соломку везде», чтобы свести неопределенности будущей конструкции к минимуму, тем самым, гарантировав себе отсутствие проблем в работе давно проверенных и отработанных решений.

К сожалению, многие разработчики полагают, что можно пренебрегать многими рекомендациями и правилами. А потом у них начинаются пляски с бубном и вопросы в стиле «но ведь в прошлой плате всё работало». Да, вы можете сделать usb 2.0 не диф. парой. И оно почти наверняка будет работать. Но везе ли? Всегда ли?
В целом я с Вами согласен, но обычно я ориентируюсь на задачу, поэтому везде и всегда не стремлюсь делать конструкции, защищенные от работающего в двух метрах промышленного плазмореза :)
USB/RS будут работать с обычной разводкой в 99% любительских конструкций. Ну а кто разрабатывает профессиональные промышленные конструкции, тот и сам должен знать где и чем можно поступиться, а чем нельзя :)

В общем-то все правила понятные, кроме одного


В другом случае наоборот, использует проводник ширина которого равна ширине контактной площадки

Почему это плохо? Ну, не беря в расчёт экономию места на плате, там в контексте этой фразы речи про неё не было.

Это требование из IPC, если вы захотите заказать монтаж компонентов на плату на хорошем заводе Тайваня, то вам предложат уменьшить ширину проводника. Связано это с механической прочностью при термическом расширение + дефекты пайки какие-то возникают.

Скажу честно — сам сталкивался с проблемой от «дорога = паду» лишь раз и то при ручном монтаже, ибо паяльная маска, в месте подхода дороги к площадке, царапается легко.
Подтверждаю, при оплавлении припоя в конвекционных печах такие проводники/контактные площадки могут создать проблемы — надгробные камни (tomb stone) за счет неравномерного распределения сил натяжения. Помимо этого, большие объемы металлизации создают проблемы с оплавлением из-за излишней теплоемкости/теплопроводности (Thermal relief)
надгробные камни (tomb stone) за счет неравномерного распределения сил натяжения

Подтверждаю, сталкивался с этим на практике.
Для предотвращения tombstone надо просто отход дорожек делать симметрично для обоих площадок.
Я бы сказал, площадки должны быть симметричными. Но этого достичь не всегда получается, так как большинство развязывающих кондёров имеют одну площадку на «земле» с несколькими проводниками и с большим отводом тепла соответственно. В этих местах как правило и возникают надгробные камни.
при влажности 100% напряжение пробоя воздуха составляет всего 250 В/мм

В случае со схемотехникой критическое значене будет играть не пробой воздуха, а поверхностный пробой по текстолиту. Напряжение пробоя по поверхности будет падать значительно быстрей воздушного при увеличении влажности, а при возникновении пленки на поверхности — это уже другая среда.
При «чистом воздушном» пробое увеличение влажности иногда даже увеличивает напряжение пробоя при некоторых критических условиях. В туман, при влажности 100% капельки могут ловить свободные электроны и этим увеличивать напряжение пробоя.

Поверхностный пробой по пленке воды, кстати, может быть многократным «жужжащим»:
— Пленка с критически низким сопротивлением
— Пробой
— Испарение пленки (по всей длине, или чаще только некоторого участка)
— Время на образование новой
— Пробой
— …

Очень забавный процесс, с виду похожий на горение слабой дуги :-)
Спасибо за уточнение! Когда говорил про влажность и пыль, то имел ввиду как раз скопление этой пыли и конденсата на плате. Просто если честно не знал куда правильнее отнести данную «пленку» к пробую по плате или по воздуху, т.к. под пробоем по плате обычно подразумевается именно через текстолит и маску.
Напишите пожалуйста про необходимость правильно наносить реперные метки на печатные платы. У меня почти каждый второй заказчик присылает проект на сборку без реперных меток и с удивлением узнает об их существовании и необходимости для выполнения качественной автоматической сборки. Было бы не плохо иметь статью на Хабре, ссылку на которую я мог бы смело отправить заказчику.
Учту! Вообще статья по подготовке пакета КД на плату с монтажом сама собой напрашивается. По реперным точкам помнится было в «учебнике» Резонита, но вот насколько подробно сказать не могу.
Если абсолютно уверен, что плата не будет отдаваться на автоматический монтаж, то да, можно и не делать. А если существует вероятность, что когда-нибудь захочется/потребуется сделать сотню-другую «ну абсолютно таких же плат», то метки лучше нанести, тогда не придется переделывать плату, а можно будет просто дозаказать партию — что и быстрее и дешевле.
Автоматический монтаж требует дорогой подготовки, и скорее всего сотня-другая плат выйдут дешевле в ручном монтаже :)
Автоматический монтаж требует дорогой подготовки

доставая попкорн какой же и от кого? :)

Как раз сотня плат на десяток компонентов — самое то для автоматического монтажа.
какой же и от кого?

От производства :) Как минимум — изготовление шаблона (или двух для двухстороней платы) для паяльной пасты плюс подготовка линии автоматического монтажа, которая сама по себе может занять больше времени, чем собственно сам монтаж сотни плат :)
Ну, не могу согласиться.

Недавно заказывали монтаж в том же Резоните.
100 плат на десяток компонентов у них спокойно идут под автоматический монтаж — значит это рентабельно.
А вот 30 плат на 40 компонентов — уже ручной монтаж.

Причем, в обоих случаях есть QFN'ы и вся пассивка в 0402.

Всё сильно зависит от конкретного дизайна и конкретного производства.
С трафаретами вообще проблем не вижу.

К тому же, чем у вас более «адекватный» дизайн с точки зрения DFM и DFA, тем проще его собрать.
Не вижу сейчас подробных цен на монтаж у Резонита, раньше они были. Но когда я года три назад обсчитывал монтаж своих плат (двухсторонние, около 150 компонентов — одна TQFP64 и несколько SOIC8-14, остальное 0603, SOT23 и т.п.) выходило, что для 200 плат мне выгоднее было заказать ручной монтаж.
А как же эти цифры?

Хотя, стоимость производства под ключ хотя бы у pcbway.com намного заманчивее. Всё хочу попробовать, но мне сложно будет уговорить на это своих коллег.
Если у меня на плате будет только десяток резисторов, то по этим цифрам автоматический монтаж десятка плат обойдется мне всего в 20 рублей :)
Об этом я и писал — у Резонита сейчас нет нормального прайса на монтаж и цифры по ссылке ни о чем не говорят.
Я скорее дополняю, чем спорю. Собственно, потому у меня свой монтаж, хоть они и предлагают периодически. Впрочем, вопрос актуален — стоит озаботиться темой.
С моими объемами мне тоже выгоднее держать на зарплате монтажника, чем отдавать в монтаж на сторону :)
Самое главное еще, что часто не учитывают в разговорах про контрактный монтаж, это логгистика деталей. Допустим, если я прошиваю микроконтроллер в колодках перед запайкой в плату, мне придется для автоматического монтажа заправить их обратно в ленту и отправить на завод. Другие детали, которые я покупаю у китайцев по 5 центов, завод купит по 25 (или опять придется отправлять им самому) и тд.
Трафареты не обязательны, бывает же и нанесение пасты автоматом-дозатором — таким же, каким клеевые точки ставятся перед установкой компонентов.
Хотя, конечно, его программирование тоже добавляет какую-то сумму к подготовке.
Амортизация и расход пасты?
Но это уже не подготовка производства (единоразовая сумма), а само производство — сумма, пропорциональная объёму партии.
А, ну да, это уже не в подготовку входит :)
Тем не менее, «от 0.10 руб за точку пайки» остаются совершенно неинформативными для прикидки стоимости монтажа. Невозможно оценить даже порядок этой стоимости.
Почему же? Отнюдь, весьма информативно.
Всегда понятно, что кроме общего количества точек пайки есть еще примерно фиксированная сумма дополнительных операций, ведь размеры трафарета не меняются, а стоимость его резки в основном зависит от количества апертур. Таким образом, для грубой прикидки можно взять количество выводов на плате, умножить его на количество плат для монтажа, посмотреть, в какой диапазон стоимости попадаете и умножить на стоимость пайки одной точки. А после прибавить фиксированную сумму или просто накинуть сколько-нибудь процентов сверху. Всё равно, если вы отдаете на производство под ключ, производитель может предложить заменить некоторую пассивку на ту, что у него уже есть, например. А те компоненты, которых у него нет, он купит с наценкой для вас. По моим прикидкам получается, что тот же Резонит по сравнению с pcbway накидывает почти 100% стоимости при полном производстве. Это грубая оценка, основанная на примерном расчете партии в 100 плат у pcbway и подборе комплектухи через octopart. Но надо понимать, что в эти 100% закладывается НДС и прочие расходы, непосредственно не связанные с производством.
посмотреть, в какой диапазон стоимости попадаете

Так негде посмотреть-то. И стоимости подготовки нигде нет, а она обязательно присутствует.
А после прибавить фиксированную сумму или просто накинуть сколько-нибудь процентов сверху

Какую сумму? 100 руб? 1000? 10000? Или сколько процентов? 20? 200? 2000? :)
Я изначально и написал, что раньше у них была информация, позволявшая хотя бы приблизительно оценить стоимость монтажа — да хотя бы ее порядок, теперь ее нет :)
Вот по их старому прайсу и получается, что например для моих плат (две стороны, 270 точек пайки) только подготовка будет стоить больше 37 т.р. И 43.5 т.р. — сам монтаж. Меньшее количество плат (точек пайки) у них вообще не описано в автоматическом монтаже (на одной из сторон у меня 100 точке пайки, а у них в описании — минимум 30000 точек в заказе).
Да, я и посчитал за панель на 30 плат, в таких панелях Резонит мне делает платы. Можно взять панели в два раза меньше, тогда подготовка подешевеет на 6-8 т.р. за сторону.
Правила не следует применять «в лоб», надо смотреть, что именно за девайс, и что за чип — ко многим идет референсный дизайн.
Скажем, ширина дорожек может определяться нужным волновым сопротивлением. Или нужным током, если он большой. Форма изгиба дорожек тоже бывает критична на ВЧ.
То же самое и с полигонами — многие ОУ не допускают земли под входными цепями. И не надо термал-барьеров на ВЧ, особенно у блокировочных конденсаторов — потом глюки вылавливать может быть очень весело. Но это, наверное, только если паять самому и для себя, возможно. На больших токах тоже не надо.
Виасы в дорожках с большим током я б тоже избегал, как и в сигнальных с ВЧ.

Странное условие: не использовать автотрассировщики. Эти инструменты разработаны для того, чтобы их использовать. Другое дело, что мы не умеем ими пользоваться. Для них надо писать правила. А если надо сделать выравнивание по времени прохождения сигнала? Например 64 бит данных группами по 8. Тоже руками?
Усложним задачу: чип на BGA и у него модель подложки с разными длинами. Тут можно сразу стреляться.
Надо учится работать с автотрассировщиками. Они экономят ваше время и здоровье. Правда, хороший трассировщик стоит немало, но тут надо считать экономику. Без фанатизма господа инженеры. Руками наводим красоту и убираем косяки.
Пользуйтесь нормальным софтом, в котором нет проблемы в ручном выравнивании шины, тогда и стреляться не придется.
1) BGA и новчики, которые делают первую плату в жизни — насколько это совместимо?
2) Если ровняем цепи, то частоты 200-400 МГц и выше. И все те же новички-любители… насколько это совместимо?

Что касается автотрассировщика… Вроде так и написал, что не надо использовать в «сыром» виде без правил. Хотя наличие шины 64 бита и выравнивание ее делается в Altium Designer в 2 шага: создаем класс -> применяем к нему правило с толлерантностью длины. Никаких автотрассировщиков тут не надо, применительно к данной «шине в вакууме».
Автотрассировщик без правил прекрасно используется в виде «покажи мне, как могут проходить дорожки». Потом выбрать самую красивую/хорошую версию, и дальше разводить ручками, исправляя косяки трассировщика и регулируя параметры дорожек вручную. Но нудный этап прикидки расположений дорожек он упрощает.
а бывают доступные авторасстановщики? чтобы прикинуть варианты расположения корпусов микросхем
Есть конечно. Расставляют компоненты так, чтобы минимизировать длину дорожек между ними. Можно заблокировать некоторые компоненты, чтобы разъем не оказался в центре платы.
Если Вы умеете нормально настроить автотрассировщик, то Вы уже давно переросли уровень этой статьи :)
А вы используете автотрассировщик? Покажите пожалуйста результат такой трассировки.
Использовал когда-то Specctra c довольно средним результатом. Сейчас только руками. На мой взгляд автотрассировщик имеет смысл использовать лишь на сложных платах с тысячами соединений, иначе настройка всех правил для него запросто может занять времени больше, чем ручная трассировка.
Аналогично. Поборолся я со Specctra некоторое время, да и бросил его. Руками получается качественней и понятней что и где у тебя на плате находится и как проходит. По этому и интересуюсь, кто либо вообще использует автотрассировщики в процессиональной или хоббийной деятельности?
В хоббийной деятельности не знаю (может кто и использует в режиме «и так сойдет»), а в промышленной — конечно да. Если бы я делал плату с парой-тройкой BGA по 400-700 выводов и несколькими сотнями других компонентов, я бы, наверное, не поленился повозиться с тонкой настройкой автотрассировщика :)
Странное условие: не использовать автотрассировщики.

Asus, MSI, SuperMicro, Pegatron, Wistron, Quanta, Mellanox, Amphenol…
Так выглядит далеко не полный список компаний в которых платы разводят вручную.
Например 64 бит данных группами по 8

Делается топологом руками за 3 дня. Ну есть же CM в конце концов…
Плату с 8ю каналами памяти (ну то есть 8 групп по 64 бита) мы разводили один месяц, ну точнее немногим дольше. Всю, с питанием, с 10 Гигабитными шинами подключения к буферу памяти и прочими прелестями, с правками схемы в процессе. 18 слоев. Руками.
Вообще у меня был опыт настройки спектры (успешный). Я прошел курсы Cadence по этому делу и вдохновленный клевостью этой идеи поставил себе задачу растрассировать борд спектрой. У меня получилось — правила я писал почти месяц. Трудоемкость разводки — ну у меня тоже бы месяц ушел я думаю, у профессионального тополога недели полторы наверное.
Как-то автотрассировщики для PCB пока не приживаются, да и не приживутся наверное.
Asus, MSI, SuperMicro, Pegatron, Wistron, Quanta, Mellanox, Amphenol…
Так выглядит далеко не полный список компаний в которых платы разводят вручную.
Печально. Видимо до широкого применения ИИ в инженерной сфере ещё далеко, раз даже на такой задаче, над которой работают уже много десятков лет, программы до сих пор уступают людям. А ведь трассировка вроде бы существенно проще, к примеру, машинного перевода.
Если для трассировки первой платы Вы писали правила почти месяц, наверное на вторую похожую плату ушло бы всего несколько дней?
Это прямо удивительно, учитывая, что микросхемы автотрассируются уже много лет, причем там речь легко может идти о сотнях миллионов соединений.
Ручная трассировка даёт лучшие результаты, но в случае с микросхемами там речь идёт не о неделях, а о годах или десятках лет ручной работы, поэтому все трассируют автоматом.
Никто не запрещает использовать автотрассировку, но оно того не стоит по трудозатратам. Смысл в ней есть на тысяч однотипных соединений разве что.
В ECAD все это автоматизировано и так. Там же есть кнопки типа «сделать dogbone BGA». Или проложить Bundle. Такой вот полуавтоматизации вполне достаточно.
А сидеть, задавать румы. Гонять констрейны из Аллегры в Спектру и обратно, попутно проверяя все ли там прожевалось (они же не полностью совместимы, ибо инструменты не связанные по сути) — то еще занятие.
Развести чип руками — невозможно по сути. Поэтому над алгоритмами и инструментами трассировки чипов трудятся огромные коллективы очень серьезных людей много лет и продают их за очень большие деньги.
Для PCB же — это все делается всякими не очень большими коллективами и результат соответствующий.
То что они похожи по смыслу — не значит что кто-то будет этим всерьез заниматься.
Не фантазируйте, даже топовые инженеры тратят на большой проект от недели и более. И интересно как сравнили сложность машинного перевода и автотрассировщика? Исходя из собственного ценного мнения, экстраполированного на все вокруг?
К тому же автотрассировку все таки применяют и довольно часто, вот только задачи, где это будет разумно — встречаются крайне редко в обыденной работе или вам часто приходится разбрасываться шинами fpga на 1500+ шаров? С процами, dsp и прочими уже эффективность стремится к нулю, т.к. нет полностью свободного ремапа ног.
Сложность машинного перевода и автотрассировщика я оцениваю по количеству правил, которые нужно выполнить для того, чтобы работа была выполнена качественно. Для трассировки этих правил десятки, максимум пара сотен (я не о правилах существующих автотрассировщиков, а о правилах более высокого уровня), а для перевода — тысячи, то есть по сути такое количество, которое затруднительно даже сформулировать, не говоря о том чтобы задать их взаимоотношение. Конечно, в трассировке есть ещё задача оптимизации, но эта задача — одна из наиболее естественных для существующих компьютеров, поскольку множество вариантов они могут просчитать гораздо быстрее человека.
Проблема в том, что задание правил автотрассировщика это как написание переводика с нуля каждый раз для каждой платы.
Вы писали правила почти месяц, наверное на вторую похожую плату ушло бы всего несколько дней?

Не думаю.
У меня ведь был свежепройденный достаточно серьезный курс от авторов, достаточно детальная, разжеванная и структурированная документация. То есть я не шарился там в менюшках в поисках нужной галочки — а работал по step-by-step инструкции по сути.
Вы такую плату впервые трассировали? Или уже был опыт? А сколько после первой версии еще было ревизий?

И, кстати, очень любопытно, сколько PCB Designer написал по времени на плату.
Это была моя не первая плата. Но в тот момент я бы не сказал что был очень опытным в принципе. Наверное моего профессионального стажа было лет 5, не больше.
К тому же я не профессиональный тополог. То есть когда я сажусь разводить плату — я не настраиваю для себя кучу комбинаций горячих клавиш, тулбоксы, скрипты и прочее подобное. То есть работаю неэффективно.
Ну Вы же видите какая у меня фамилия =)
Но если Вы прям хотите прям четко — извольте:
Исхожу из того, что Вы спрашиваете про автотрассированную плату, потому что в сообщении на которое Вы ответили, я упомянул две платы.
Вы такую плату впервые трассировали?

«Такую?» — это какую? Если считать по сложности/размеру/количество пэдов — нет, не первая.
Или уже был опыт?

Как следует из первого ответа — был.
А сколько после первой версии еще было ревизий?

Я не знаю. Это была плата для военного борта. Там между ревизиями по 2-3 года может пройти. До второй ревизии, если она была, я в этой компании не доработал.
М… а что не так с фамилией? Извините, я не догоняю.

Плату имел в виду серверную, видимо. На 8 памяти.
Т.е. я правильно понял, что вы когда делали эту восьмипамятную плату, уже имели опыт с 10G, расчетом стэка под это и иже с ними?

И на последний вопрос про оценку ECAD по времени, если не сложно.

Я к чему спрашиваю. Может вы видели где-нибудь статистику или примеры того, с какой производительностью инженеры делают быструю цифру? На одном из семинаров PCBTech Антон Супонин в ответ на мой вопрос о производительности сообщил, что для их топологов примерная цифра — 1000 связей в день. Я тогда маленько охренел от этого.
М… а что не так с фамилией? Извините, я не догоняю.

Ну и хорошо.
Плату имел в виду серверную, видимо. На 8 памяти.
Т.е. я правильно понял, что вы когда делали эту восьмипамятную плату, уже имели опыт с 10G, расчетом стэка под это и иже с ними?

А… ну тогда по новой
1) Я не трассировщик. Я контролирую процесс — проверяю, моделирую, формирую правила. Это далеко не самая сложная моя плата и 10G — это не самое высокоскоростное из того, что делалось под моим контролем.
2) Был =)
3) Сейчас рабочая ревизия — B (вторая), в первой были небольшие косяки в схемотехнике. Сейчас будет C (третья) — мы добавили там Ынтырпрайзности — лампочек там всяких…
4) Сейчас 183 часа в статусе. Но она была с ненулевым счетчиком — потому что мы взяли рефренсную плату (с 4-мя каналами) в надежде её немножко поправить. В итоге переделали её полностью. Там только контур и декапы остались от рефдизайна.
Кстати о счетчике — у меня как-то была идея использовать его для оценки затраченного времени, но в процессе выяснилось, что никто из нас не знает как он считает. У него какая-то нетривиальная логика.
Взять те же наши 183 часа — это нереальная цифра для 2х кратной разводки платы по сути. То есть мы вместе с кем-то до нас потратили по мнению ECAD — 183 часа.
1000 связей в день.

Это лукавство. Количество связей в день уменьшается к концу разводки, потом вообще замирает. На примере той же DDR. Тополог сначала быстро все соединяет, а потом цепями днями сидит и тюнит длины — при этом количество связей не меняется. У меня нет какой-то оценки данной цифры.
Вот смотрите:
Рефренс (153 часа)
image
Наша плата (183 часа)
image
Понятно что открывался рефренс и на нем правилось. Счетчик по-моему не сбрасывали, ну просто это вряд-ли кому то в голову пришло — мы за ним не следим.
Так что у меня нет разумного объяснения почему разница в 30 часов всего.
Еще посмотрел собственно серверную мать.
Которая серверная серверная, с 4 процессорами IBM OP8 — в нее эти вот платы с памятью в количестве 16 штук ставятся и по этим самым 10G подключаются к процессорам.
Там 177 часов. Но разводили её месяцев 5 наверное. Или все 6.
Короче ну никак не 177 часов.
Ну а у Вас есть понимание, что считает этот счетчик?
Мы выяснили что он не считает:
1) он не считает время когда brd просто открыт
2) никоим образом не связан с шевелением и клацаньем мышкой в открытом файле
В некоторых наших проектах он имеет адекватное значение. А некоторых, как в приведенных выше примерах — значение не поддающееся интерпретации.
Хм. Мне всегда представлялось, что он считает активные движения\действия. Т.е., допустим, делаем Move — он считает. Как только мыша встала — счетчик прекратил считать.
У нас была такая версия. Мы её проверяли — и у нас сложилось ощущение, что нет. Но мы забили, не стали дальше разбираться.
Нам то как раз было интересно общее затраченное время в человеко-часах, а не шевеление мышки.
А вы принципиально на все вопросы не отвечаете?

Но вообще Вы метко подметили. Это профессиональное.
Я все время балансирую между желанием пофлудить, обязанностью поддерживать наш корпоративный блог ответами на вопросы и всяческими NDA.
Как следствие — специфическая манера иногда отвечать, не отвечая. Уж не пинайте сильно.
По поводу индуктивностей и ёмкостей: тут всё немного сложнее. Эти параметры можно использовать до определённых частот. Потому как, в общем случае, проводники на плате — это линии передач, с определённым волновым сопротивлением. Это правило не распространяется на трассы над пустотой — для них модель очень сложная. А вот трассы над полигонами и дифференциальные пары — это уже можно посчитать. И тут уже длина влияет только на время, особенно, если линия согласована.
Да там настолько наглядные картинки, что вообщем и без перевода многое понятно ))
Спасибо, кстати, Karlson_rwa за ссылку, хороший документ!
UFO landed and left these words here
1. Всю схему только заземлённая клетка Фарадея экранирует. Земляной слой, размещённый с одной стороны, ничего особо не экранирует вообще — он там по другим причинам.

2. Если речь не идёт о сотнях мегагерц на длинных проводниках или линиях с согласованным импедансом — можно пренебречь. Если нужно считать импеданс линии — это делается для конкретной сборки, и там игры с земляными полигонами не мешают, а как раз помогают получить нужный импеданс (даже на 2-сторонней плате: см. случай копланарного волновода, в котором земля есть и на той же стороне, где идёт линия, и импеданс линии можно подгонять, меняя зазор между ней и землёй).

3. Влияет, но я сто лет не видел платы решёточкой — она была больше технологическими проблемами изготовления самих плат, существовавшими эн лет назад, обусловлена. Сейчас проще везде делать сплошной полигон.

Феном вы вряд ли обеспечивали равномерный прогрев, да ещё и с нужным профилем по времени, и в этом и была причина, не в ширине дороги — с одной стороны припой оплавился, с другой ещё нет, детали и повело. Правильно разводить — соблюдать рекомендованные размеры площадок (и для reflow soldering, кстати, они меньше, чем дефолтные в пакетах проектирования, что есть отдельный приятный бонус — тем, кто пользуется Eagle/Diptrace/etc из коробки и не планирует паять платы паяльником, советую обратить внимание и переделать пассивные компоненты), следить, чтобы между падами укладывалась маска.
Вроде совсем страшных ошибок не нашел, но если что-то критичное, то пишите в личку — с удовольствием исправлю.

1. Отдельный слой земли как экран работает только с одной стороны. В остальных случаях наводки уменьшаются за счет низкого значения паразитной индуктивности и распределения емкости. И за счет большей площади поверхности — плотность заряда, в том числе и от наводок помех, в ней ниже. Это вкратце, на деле физика там сильно сложнее.

2. Учитывать надо только в радиочастотном диапазоне и ВЧ цифре, например, при трассировке скоростной памяти или еще чего-то. Посчитать можно как простой конденсатор с 2-мя обкладками, а можно взять специальные калькуляторы, например, AppCAD.

3. Не влияет. Решетку использовали раньше исключительно из-за не очень высокого качества плат и паяльных печей. С точки зрения электрических параметром же только емкость паразитная крайне незначительно уменьшится, но тут считать сложнее придется.

У вас была не проблема с разводкой, косяки из-за фена — он просто сдвигает компоненты потоком воздуха. Тут могу посоветовать или на минимум поток выкрутить или печку простенькую купить/сделать. Правда у меня фен даже на минималке сдвигает 0603. Расстояние между падами я задаю всегда 0.3 мм и проблем нет с монтажом в печи.
Правда у меня фен даже на минималке сдвигает 0603. Расстояние между падами я задаю всегда 0.3 мм и проблем нет с монтажом в печи.


От вязкости и адгезии пасты ещё зависит, видимо. Я, когда дома надо было быстренько на коленке собрать десяток плат, недавно запаивал 0603 с пастой Multicore CR36 и феном Element (типовой дешёвый китай с вентилятором в ручке), поток воздуха где-то на 50 % от возможностей фена (а вентиляторные дуют довольно сильно), ничего не сдувало. Ну и фен, конечно, перпендикулярно плате или под небольшим углом к вертикали.
1. В общем случае уменьшает (не устраняет), но это сильно зависит от схемы и самой разводки.
2. Зависит от схемы и требуемых параметров сигналов. В низкочастотной аналоговой схемотехнике и в низкоскоростных цифровых схемах (до 20-30 МГц) в большинстве случаев можно пренебречь.
3. Практически нет. Влияет только на эстетику и некоторые моменты пайки оплавлением в печи.
Как правильно разводить платы, чтобы при запайке компоненты усаживались строго на свои места?

Этому способствует маска. Если плата самодельная без маски, то увеличивать расстояние между площадками и наносить пасту без фанатизма.
Давно сожно говорить просто «Если плата без маски», т.к. сделать маску можно и вполне себе промышленную типа FSR и (прочие двухкомпонентные), так и восстановительную краску нанести. В первом случае качество на уровне, но все эти сетки, два этапа сушки и прочее-прочее. А во втором немного худшие характеристики, но для домашней поделки вполне приемлемо, зато гораздо проще и быстрее.
Господа, хотел бы добавить пару своих ссылок на материалы для желающих стать профессионалами:
1. Robert Feranec на youtube и своем сайте делится огромнейшим опытом разработки высокосростных печатных плат, где как раз и говорит что BGA и новички совместимы даже с 1 раза, если воспользовать умой его советов.
2. Из недавно проанализированных документов хотел бы выделить руководство по разработке аппаратной части процессора i.mx7 (Hardware Development Guide for i.MX7Dual and 7Solo Applications Processor), где в пункте 1.3.1 просто приведен список нужной литературы:
s
Дело далеко не в BGA. Я уже ранее говорил, что информация для желающих стать профессионалами.
В приведенных мною ссылках в 1 случае содержится полный спектр информации для новичков и личных историй ошибок от автора с дальнешими решениями, что делать, а чего не делать. Дан алгоритм трассировки плат, подготовки документации к производству и многое другое. Огромное спасибо Robert Feranec что посути сформировал ресурс для передачи своего опыта другим, подобного я еще не встречал. Имея 8 летний опыт разработки я так или иначе для себя нашел множество полезных советов, а для начинающих считаю его видео просто необходимыми для просмотра.

Во 2-м случае дан необходимый спектр книг для просвещения и развития, где вероятнее всего можно найти ответы на большинство вопросов по трассировке:
— Right the First Time- A Practical Handbook on High Speed PCB and System Design — Volumes I & II — Lee W. Ritchey (Speeding Edge) — ISBN 0-9741936- 0-72
— Signal and Power Integrity Simplified (2nd Edition) — Eric Bogatin (Prentice Hall)- ISBN 0-
13-703502-0
— High Speed Digital Design- A Handbook of Black Magic — Howard W. Johnson & Martin
Graham (Prentice Hall) — ISBN 0-13-395724-1
— High Speed Signal Propagation- Advanced Black Magic — Howard W. Johnson & Martin
Graham — (Prentice Hall) — ISBN 0-13-084408-X
— High Speed Digital System Design- A handbook of Interconnect Theory and Practice — Hall,
Hall and McCall (Wiley Interscience 2000) — ISBN 0-36090-2
— Signal Integrity Issues and Printed Circuit Design — Doug Brooks (Prentice Hall) ISBN 0-13-
141884-X
— PCB Design for Real-World EMI Control — Bruce R. Archambeault (Kluwer Academic
Publishers Group) — ISBN 1-4020-7130-2
— Digital Design for Interference Specifications- A Practical Handbook for EMI Suppression — David L. Terrell & R. Kenneth Keenan (Newnes Publishing) — ISBN 0-7506-7282-X
Electromagnetic Compatibility Engineering- Henry Ott (1st Edition — John Wiley and Sons) — ISBN 0-471-85068-3
— Introduction to Electromagnetic Compatibility — Clayton R. Paul (John Wiley and Sons) — ISBN 978-0-470-18930-6
— Grounding & Shielding Techniques — Ralph Morrison (5th Edition — John Wiley & Sons) — ISBN 0-471-24518-6
— EMC for Product Engineers — Tim Williams (Newnes Publishing) — ISBN 0-7506- 2466-3

Ну и 3 пункт — из рускоязычной литературы рекомендовал бы серию книг Библиотека ЭМС, в особенности последние книги Л.Н. Кечиева.

Более подробно бы про разводку питания, как правильно (+) и GND по всем потребителям на плате развести.

В случае типовой любительской платы — GND полигоном с двух сторон, побольше переходных отверстий, на финальном дизайне посмотреть, чтобы не было плохо соединённых с общей частью островков, длинных отростков и т.п. (здесь может быть полезно, если плата двуслойная, даже вывести её в 3D и покрутить — на полноценном чертеже глаз замыливается из-за обилия деталей).

Питание — толстой (0,5-1,0 мм обычно для типовой низкопотребляющей электроники) дорогой, схема разводки — по возможности «звезда», т.е. ветвить на отдельных потребителей как можно ближе к источнику (но, опять же, на типовой плате сильно на этом упарываться смысла нет). На микроконтроллерах, АЦП и т.п., особенно если аналоговые ноги через LC-фильтр не развязаны — ветвить по возможности питание на подходе, чтобы питание аналога не шло через цифровую часть.

Конденсаторы близко к ногам, если есть возможность — шину сначала на конденсатор, потом на ногу. Если же, например, шину получается вывести только между ногой и конденсатором — то на ногу от неё кинуть дорожку обычную, на конденсатор — максимально толстую (80 % ширины ноги конденсатора). Если на шине несколько конденсаторов разной ёмкости, то чем меньше ёмкость — тем ближе к ноге ставить конденсатор (в RF иногда бывает по три ёмкости на одной ноге, в духе 47 пФ — 10 нФ — 1 мкФ).

В DC/DC и прочих мощных импульсных генераторах помех обращать особенное внимание на путь возврата тока от катушек/конденсаторов/etc. по земле. Все они должны стоять близко к чипу и сообщаться по земле напрямую с его PGND-ногой. При наличии поблизости чувствительного аналога возвратный путь просто вырезать в полигоне так, чтобы он был возвратным путём для этого DC/DC и только для него.
А зачем увеличивать количество переходных отверстий? Я их минимизировать стараюсь всегда. И ещё. Какой номинал лепить поближе к микросхеме? Жирный полимерный конденсатор, а потом керамика возле ног. У меня есть и 22 мкФ и поменьше.
Ниже написал.

В сигнальной линии лишние отверстия вредны. В земле отверстия — это связность полигона, а в радиочастотке и очень-очень-слаботочке (не той, что в помещении слабых токов) — ещё и дополнительное экранирование сигнальных линий от соседей (видели дорогу, с двух сторон окруженную забором из переходных? вот, это оно).
Ну да. При шаге между отверстиями сильно меньше длины волны помехи — работает.
А зачем увеличивать количество переходных отверстий?

Чем «связаннее» между собой земляные полигоны с двух сторон платы — тем лучше, короче путь возвратного тока :)

Спасибо, а если плата односторонняя или двухсторонняя, но без полигона GND? Землю разводить, руководствуясь теми же правилами, как для питания?

В идеале земля разводится «звездой», когда ко всем потребителям земля идет из одной общей точки. Особенно актуально это для аналоговой схемотехники. Эта общая точка должна быть по возможности поближе к источнику (входу) питания.
Да. И дорожку как можно жирнее.

Основная проблема с землёй и её отличие от питания в том, что это — референс для всех прочих сигналов, и падение напряжения на земляной дороге автоматически меняет уровень всего остального на эту величину.
Да, про переходные отверстия.

Их неприятное свойство — ёмкость и индуктивность, порядка 1 пФ и 1 нГн для типового 0,3/0,7 мм.

Следствие из этого для питания — переходные надо размещать до последнего конденсатора, чтобы между ним и питаемой ногой переходных уже не было.

Следствие для земли — каждая заземляемая нога должна иметь собственное переходное отверстие. Стоят в ряд пять конденсаторов с ногами на землю на нижнем полигоне — на каждом ставите переходное прямо рядом с дорожкой через термобарьер. На каждом. Иначе у вас ВЧ-токи будут между соседними конденсаторами перетекать. Сверх этого переходных можно досыпать по вкусу, кашу маслом не испортишь, но собственная дырка у каждой ноги — обязательно. Особенно в радиочастотке, где в каком-нибудь согласовании антенны единицы пикофарад и наногенри сочетаются с единицами микровольт и гигагерц.
А можно переходное поставить под микросхему? Чтобы теплоотвод улучшить заодно. Там по идее почти сплошной слой земли между ногами.
У микросхем с припаиваемым брюхом (PQFN, PowerSO8 и т.п.) переходные отверстия из-под брюха — это обычно требование, а не пожелание. Часто в даташите есть даже рекомендуемая схема — количество отверстий, диаметр, шаг сетки.

Кстати, если у вас переходные отверстия закрыты маской по умолчанию — то лучше отверстия под брюхом делать или как ножки (в футпринте чипа), или как переходные, но от маски снизу открывать. Тогда в них затекут излишки припоя из-под чипа, при ручном нанесении пасты это особенно ценно.
Про микросхемы ответили, а я добавлю еще момент про переходные — если собираетесь паять на пасту (в печке или феном), то переходные отверстия нельзя размещать на площадках выводов или вплотную к ним. Всегда должен быть зазор, исключающий перетекание припоя с площадки в переходное. Иначе вывод может остаться вообще без припоя и элементарно не припаяться к площадке :)
А ещё добавлю, что понятие «минимальный зазор» в таких случаях имеет вполне конкретное численное выражение — это минимальная ширина маски, которую может обеспечить производство печатных плат.

При пайке зазором считается всё, что покрыто маской.

Если само переходное закрывается маской (а я не знаю поводов оставлять их открытыми), то его внешний край может с выводом компонента даже соприкасаться (хотя аккуратнее и вернее — оставить между ними дорожку длиной масштаба зазора термобарьеров на плате; то есть, если переходное стоит на земляном полигоне, оно внешним краем касается ближнего к ноге компонента края полигона или чуть-чуть выходит за него).



Собственно, минимальный зазор между площадкой и переходным отверстием можно и нужно просто указать в DRC проекта.
Смысл оставлять переходные отверстия открытыми в том, чтобы покрыть припоем при пайке место соединения металлизации и фольги. Это уменьшает вероятность появления со временем в этих местах трещин и потери контакта при многократных больших перепадах температуры (термоциклировании), поскольку припой более вязкий и менее хрупкий чем медь. А ещё их удобно использовать как контрольные точки.
Маска не обеспечивает электроизоляции на торце меди, так что щуп мультиметра или осциллографа обычно при небольшом давлении даёт нормальный контакт даже с тентированными отверстиями.
Но как подключить несколько каналов логического анализатора? Даже зачистить и припаять штырьки проблематично — очищать отверстия от маски — велика вероятность повредить металлизацию, а паять где-то — ещё получается механически непрочно.
Так это на одном экземпляре надо, не на партии же. Соответственно, тупо проводками на ножки чипа запаяться, как правило (а если это QFN с шагом 0,4 мм, то у него и переходные рядом обычно не по миллиметру диаметром).
И про исключение из правил:

посмотреть, чтобы не было плохо соединённых с общей частью островков, длинных отростков и т.п.


Иногда бывает наоборот: сигнальные линии, делящие землю на куски, позволяют организовать из неё что-то типа звезды. Ну, например, жирный монолитный полигон с одного края платы, который дальше разделяется на два — сверх сидит цифровая часть, снизу аналоговая, а между ними земля разрезана сигнальными линиями.

В таком случае стараться соединить эти две земли с другого края платы не надо, особенно если в цифре сидит что-то помехогенерирующее — например, жирный процессор с DC/DC.
Я стараюсь резать полигоны земли на независимые сегменты. Общая точка — нога крупного конденсатора. Отдельный полигон до предусилителя, отдельный после и потом после основного усилителя. Цифру, если есть — тоже максимально отдельно. В итоге лепестки сходятся в одну точку.
Это хорошо на маленьких платах, а на больших так можно получить кучу длинных земляных тонких полигонов — и работать оно будет хуже, чем один большой полигон.

На практике в слаботочных схемах как-то сильно делить землю по потребителям не имеет смысла, проще и лучше обеспечить минимальное общее сопротивление той земли. Кроме того, бывают случаи, например, сочетания радио, процессора и dc/dc в одном чипе — там трудновато будет три отдельных полигона «от ноги крупного конденсатора» завести, надо делать большую жирную общую землю и локально (буквально под чипом) расхлёбывать уже нюансы.
Со смешанной цифро-аналоговой разводкой свои нюансы, которые зависят от требований к аналоговой части. Вплоть до полностью раздельных цепей питания.
И раз уж тут пошли полезные советы в комментариях, скажу про ещё одну фишку, которую новички обычно не знают, а профессионалы забывают рассказать, т.к. для них это десять лет как очевидно.

В типовых САПРах гигантские футпринты пассивки.



Это два футпринта резистора 0603, слева — стандартный из DipTrace, справа — тот, который мы используем. Помимо шелкографии, они серьёзно так отличаются размером ног. Почему?

Стандартный футпринт в САПР рассчитан на любые придуманные человечеством способы пайки, включая пайку волной и паяльником. На практике сейчас 99 % пайки SMD — это пайка оплавлением пасты, в т.ч. у радиолюбителей и опытных производств, делающих мелкие партии плат самостоятельно (печку можно собрать из аэрогриля или электродуховки, трафареты резать из пластиковой плёнки и т.п.).

Так вот, волна и паяльник требуют большой площадки, выходящей из-под ноги чипа. А оплавление — не требует, поэтому под оплавление можно сильно уменьшить посадочное место, для мелких компонентов экономия может превышать четверть (sic!) площади.

Посмотреть рекомендуемые для пайки оплавлением (reflow soldering) размеры площадок можно у производителей пассивки, например, у Yageo были хорошие каталоги с кучей информации.
Ещё бы готовые наборы футпринтов. Очень день переделывать самому под eagle.
Поищу, я сто лет не пользуюсь иглом, но должны были сохраниться футпринты где-нибудь.
Возможно я ошибаюсь, но лучше посадочные места делать самому по примеру корпуса, представленного в даташите на изделие, а если такой корпус у вас в библиотеке есть, все равно сравните его с тем что указан в документации.
В 19 случаях из 20 никакого смысла делать под каждый компонент свой футпринт с нуля, если компоненты используют стандартный корпус, нет.

Есть исключения типа FTDI, у которых QFN с уменьшенным центральным падом, а вокруг него идут дорожки — понятно, посадить его на футпринт от PQFN с падом во всю брюхо можно, но работать вряд ли будет.

В остальном отличия между рекомендациями разных производителей типа 50-микронной разницы в размерах пада или скруглении уголков — как правило, вкусовщина конкретных инженеров или оптимизация под какое-то производство, с которым рисовавший десять лет назад даташит инженер работал.
А зря.
Правильно (в профессиональном смысле) делать отдельные посадочные для каждого компонента.
Есть стандарт IPC-7351. В нем описаны требования к посадочным для разных видов корпусов. Вручную рисовать можно, но лень наше всё. Для таких есть просто калькуляторы, а есть калькуляторы, которые умеют сразу из себя генерировать посадочные в нужном формате. Например, PCB Library Expert. Для заботящихся о лицензии есть Lite версия.

Хотя, не знаю, насколько это всё удобно людям, для которых электроника просто хобби. Наверное, и посадочные «из коробки» прокатывают в большинстве случаев.
Проблемы, как правило, начинают возникать, когда из того, что сделали на коленке, хотят сделать серию под нормальный монтаж.
Ещё бы готовые наборы футпринтов. Очень день переделывать самому под eagle


Судя по файлам и расположению — вот оно:

https://yadi.sk/d/q1QLlZUd3XyMwf

Проверить не могу, у меня Игла нет. На всякий случай — там же даташиты Yageo с размерами площадок.
Тут польза не только в экономии площади, а в том, что компоненты не норовят встать на попа.
Да, при неравномерном нагреве, если на одной ноге паста оплавилась раньше, чем на другой, компонент может начать утягивать в сторону центра слишком большой площадки.
Ну это будет прямым следствием — если утащит так, что одна нога съедет со своей площадки, то и получится надгробие.
Нет, оно может поднять даже не стаскивая вторую ногу с ее площадки.
Наглядно, с подробными объяснениями, в доходчивой форме. Как новичок в области PCB, давно ждал подобного материала. Спасибо автору! Надеюсь, продолжение следует ;-)
Единственная просьба, вычитывайте статью перед публикацией, или, что ещё лучше, отдавайте на вычитку другому ( да хоть мне :-) ) — слишком много ошибок правописания. Ошибки незначительные, но они немного портят общее хорошее впечатление о статье.

Пишите ещё.
Мне кажется, вам стоит делать упор на фундаментальные вещи. Читать интересно, а понимание основ – понимание всего. Может, пойдёте дальше, и сделаете свой цикл "реальная электроника". Теория, что-то из жизни.

А как включается плавный переход между проводниками разной толщины? Не знал о такой возможности.
Жаль не могу ставить плюсы, очень много комментариев заслуживают их, значительно дополняя статью :)
Хорошая статья. Можно добавить Правило номер 0. Расположение элементов на плате должно быть оптимальным по количеству связей. Это достигается тем, что схема разбивается на функциональные узлы и блоки. Количество связей между ними должно быть минимально. Autoplacement не всегда это делает правильно. После этой операции можно иногда подправить их расположение.
Autoplacement не всегда это делает правильно.


Я бы сказал что он всегда делает это неправильно. Особенно в отношении аналоговых цепей.
кажись сейчас меня будут кормить с лопаты, но зачем тащить жаргон в советы новичкам?
я про «земляную шину», ведь GND на русском всё же «общий», «общий проводник», или «проводник равного потенциала». «общий» (которых может быть несколько), «корпус» и «земля» — это в общем случае разные шины, которые в зависимости от схемы и конструкции могут быть объединены.
корпус может быть из диэлектрика, и всё может быть гальванически развязано… а общий может быть свой у «горячей» (относительно) и «холодной» частей, у цифры и у аналога, у разной цифры, хоть и разность потенциалов у них будут равны нулю.

я очень хочу увидеть рекомендации для новичков по разводке смешанных плат (цифра/аналог/рф). особенно в части разводки питания и общего…
Когда доходит до реальной необходимости разделения земель — там столько нюансов, специфичных для каждого конкретного случая, вылезает, что оно уже не совсем для новичков.

А общие рекомендации в аппнотах у каждого первого производителя компонентов есть.
Цифровая земля, аналоговая земля, защитная земля, земляные проводники/полигоны/слои. Это устоявшиеся термины, новичкам нужно их знать и уметь использовать.
GND на русском всё же «общий», «общий проводник», или «проводник равного потенциала».

Проблема состоит ровно в том, что русский язык перестал быть в ходу у профессионалов уже очень давно, потому что ничего действительно нового и интересного в нем не публикуется, вся новая информация — на английском, и для нее часто просто нет русскоязычных терминов. А так как общаются между собой российские профессионалы все же на русском, то сначала в их жаргон проникают слова, которым нет эквивалентов, а потом и те, у которых эквиваленты есть — просто для того, чтобы не хранить в голове два набора терминов.
Что касается конкретно «общего», какой же он общий, если их может быть несколько? ) А «цифровая земля», «аналоговая земля» и, допустим, «силовая земля» прекрасно интуитивно понятны)
Русский язык, конечно, велик и могуч, но цепляться за его терминологию полувековой давности в профессиональном общении не только бесполезно, но и даже вредно (потому что вас будут хуже понимать).
да и потенциал такого проводника может быть разный на разных его концах
Влажность воздуха измеряется в процентах — когда надо показать «расстояние» до точки конденсации. А в плане электрического пробоя (если через воздух, а не водяную плёнку) — надо смотреть на абсолютную влажность (количество граммов воды в кубометре воздуха).
В частности, по этой причине опасность от статического электричества зимой намного выше, чем летом: вода «вымораживается», её в воздухе становится мало.

Для пробоя по поверхности заметную роль может играть наличие пыли, которая притягивает воду (т.е. конденсация воды начинается при влажности намного меньше ста процентов) и даёт в воду примеси (дистиллированная вода, полученная при конденсации, практически не проводит электричество; а вот растворённые примеси существенно повышают электропроводность).
Отсюда первое действие при ремонте компьютера: тщательно удалить пыль. Она вообще даёт много разных проблем; плюс к тому мешает осматривать устройство и пачкает руки/одежду.

Очень жаль, что программы для разводки печатных плат — не умеют сразу программно эмулировать работу результата своей работы. По хорошему — отладку надо начинать с математической модели; а потом уже изготавливать первый образец и проверять его на практике.
Очень жаль, что программы для разводки печатных плат — не умеют сразу программно эмулировать работу результата своей работы. По хорошему — отладку надо начинать с математической модели; а потом уже изготавливать первый образец и проверять его на практике.

Наверное, это будет рано или поздно. САПР для микросхем все это умеет, так что и на печатные платы можно перенести (производители САПР-то те же). Собственно, смоделировать саму плату нет проблем, вопрос в том, где взять модели активных компонентов? Для какого-нибудь операционника это тоже несложно, а как быть с моделью микроконтроллера? Для симуляции запуска ОС вам потребуются недели работы серверного кластера, проще изготовить образцы и проверить их в железе. Опять же, стоимость лицензий на микросхемный САПР, который все это умеет, выражается шести-семизначными цифрами (в долларах), и железо для них вам еще в копеечку встанет.
Моделирование печатных плат все же существует, правда не в виде симуляции всей схемы, а в виде моделирования сигналов. Подгрузили герберы, задали свойства платы, указали площадки источника и приемника сигналов, параметры сигнала и источника с приемником и видите смоделированную «осциллограмму» сигналов — амплитуду, фронты, отражения и т.д. Моделируются и взаимовлияния проводников и другие вещи. Вполне достаточно для проверки критических моментов :)
Тут Вы не правы — смоделировать целый борд — это очень серьезная и никому не нужная задача.

Типовой flow такой:
1) Достаются IBIS-AMI модели источника и приемника требуемого канала.
2) Достаются S-параметры коннекторов
3) В Ansoft HFSS или в Sigrity или в другом 3D-Solver получаются S-параметры топологических структур как то зона Breakout, переходные отверстия, пэды коннекторов.
4) В 2D-Solver получаются S-параметры Uniform линий.
5) Все это собирается в песочницу например в Keysight ADS
PROFIT.

Если Вам нужен временной анализ — делается то же самое, но в SPICE симуляторе (тысячи их). Достаются SPICE модели компонентов (хотя вот с этим уже могут быть проблемы), из дизайна вытягиваются RLC модели топологических структур. Опять же собираются в песочницу и моделируются.

Целиком платы никто не моделирует.
Или вот ещё линии с контролируемым импедансом. Тема, которая сейчас касается уже и любителей, так как USB, Ethernet или дорога к разъёму антенны от выхода NRF24 или ESP8266 — это всё линии с контролируемым импедансом, и они сейчас есть в каждой затычке для каждой бочки, при этом у любителей понимание, как такую линию нарисовать, обычно отсутствует.

У Ethernet это дифференциальная пара 100 Ом, у антенны 50 Ом, у USB — пара 90 Ом.

И, к счастью, на таком уровне в рисовании цепи с понятным импедансом нет ничего сложного.

Импеданс определяется:
* диэлектрической проницаемостью подложки (стеклотекстолит FR4 — в районе 4,6)
* шириной проводника линии
* зазором от линии до земли в другом слое
* зазором от линии до земли в том же слое

Вариьируя эти параметры, можно на конкретной плате заложить дорожку с нужным импедансом. Чтобы не считать это всё руками, есть специально обученные калькуляторы — например, Saturn PCB Toolkit.

Задача раз. Линия USB — дифференциальная пара с суммарным импедансом 90 Ом, двусторонняя плата с земляными полигонами с обеих сторон, FR4 толщиной 1 мм, медь 18 мкм.

Открываем в калькуляторе закладку Differential Pairs, выбираем справа Base Copper Weight = 18 мкм, Plating Thickness = Bare PCB, Differential Layer = Edge Cpld Ext (потыкайте в разные, слева будет меняться поясняющая картинка, на которой нарисовано расположение слоёв и все нужные размеры).

Так как мы хотим делать плату по классу 4, указываем Conductor Spacing = 0,15 мм, меньше нам не сделает производство. Conductor Height = 1 мм, это толщина нашего текстолита.

Теперь, меняя Conductor Width и нажимая каждый раз Solve, загоняем Zdifferential поближе к 90 Ом. Опытным путём выясняем, что ширина дорог должна быть 0,83 мм. Зазор между ними, как мы помним, 0,15 мм.

Задача два. Одиночная линия от радиомодуля к антенне на той же плате, 50 Ом.

Тыкаем в калькуляторе в Conductor Impedance и снова вводим наши параметры: Conductor Height = 1 мм, Frequency — ну пусть будет 2450 МГц.

Получаем гигантскую дорогу шириной 1,9 мм. Можно ли её сделать тоньше?

Во-первых, можно взять 4-слойную плату и под антенной положить слой земли — тогда Conductor Height будет равняться толщине препрега (точное значение спрашивать у производителя плат). Ширина дорожки будет уменьшаться примерно пропорционально уменьшению высоты — так, у Резонита на плате 1,0 мм стандартная толщина препрега 0,200 мм, это нам даст в калькуляторе дорожку 0,36 мм. Ощутите разницу.

Второй способ — вспомнить, что земля у нас есть и снизу, и сверху, а на картинке микрополосковой линии в калькуляторе она нарисована только снизу. Тыкаем в блоке Passive Circuits в разные опции и обнаруживаем, что опция с двумя земляными полигонами называется Coplanar Wave.

Итак, толщина платы — 1 мм, но есть земля сверху, зазор до которой поставим 0,2 мм. Получаем ширину 50-омной дорожки 1,0 мм, почти вдвое лучше, чем с микрополосковой линией.



PCB Toolkit не идеален — он не позволяет посчитать, например, диффпару для случая с земляными полигонами с обеих сторон платы, а для копланарного волновода толщина фольги фиксирована на 53 мкм. Но для несложных плат с интерфейсами типа USB 2.0, Ethernet или антенны его более чем достаточно — в любом случае, при длине линии в единицы сантиметров отклонение импеданса на плюс-минус несколько Ом абсолютно никакой роли не играет (а стандартная четвертьволновая антенна сама по себе вообще имеет импеданс около 36 Ом, и это обычно никого не волнует).

Что касается невозможности соблюсти параметры линии на всей её длине, то тут есть правило — в пределах 1/10 длины волны точное соблюдение импеданса не критично. Например, понятно, что цепь согласования антенны с компонентами 0402 или 0603 вы не выполните миллиметровой дорожкой — но это и не нужно. А вот идущую от неё дорожку к антенну, длиной в несколько сантиметров, подогнать под близкое к 50 Ом значение уже стоит.

В дифференциальной линии надо следить за длиной проводников и рисовать их так, чтобы посчитанные в калькуляторе параметры выдерживались на максимально возможной длине линии, а разница в длине проводников была минимальной. Например, на подходе к разъёму надо «расщеплять» линию на два отдельных проводника только непосредственно у контактов разъёма (в некоторых случаях это оказывается буквально между контактами).

Переходные отверстия на таких линиях крайне нежелательны, так как вносят паразитную ёмкость и индуктивность. Тем не менее, иногда они допустимы, например, на USB 2.0 12 Мбит/с можно перекинуть линии на плате один раз крест-накрест, чтобы использовать чип и разъём с разным порядком расположение контактов DM и DP; если вам нужны гарантированные 480 Мбит/с, то стоит сразу выбирать разъём с порядком сигналов, совпадающих с порядком сигналов на чипе (те же microUSB бывают «прямые» и «инверсные», т.е. развёрнутые на 180 градусов).

Для упрощения рисования дифференциальных линий в САПР обычно есть специальный класс сигналов — Differential Pairs, проводники в котором проводятся только парой, и САПР автоматом выдерживает зазор между ними, а также не даёт произвольно менять их ширину. Длину проводника также можно всегда посмотреть средствами САПР.
А кто может рассчитать линию у которой земля с двух сторон? Тип и толщина клея между листами как-то отдельно учитывается?
На внутреннем слое? Тот же PCB Toolkit, Conductor Impedance -> Stripline или Stripline Asym

Клей не учитывается.
Я вот про это имел в виду:
он не позволяет посчитать, например, диффпару для случая с земляными полигонами с обеих сторон платы
Или я не так понял?
Это случай двусторонней платы с двумя земляными полигонами, диффпара лежит в одной плоскости (одном слое) с одним из них.

Тогда расстоянием до этого полигона можно подстраивать импеданс так же, как с копланарным волноводом, но PCB Toolkit это считать не умеет.
Тип и толщина клея между листами как-то отдельно учитывается?

Его влияние слишком незначительно, так что обычно нет.
В смысле препрег с клеем имеет такой же коэффициент, как например fr4 и нужно учесть только другую толщину? Т.е. земля-fr4-сигнальные линии-препрег с клеем-земля.
Препрег — это тот же стеклотекстолит, его толщина, конечно, учитывается, проницаемость такая же, как у FR4.

Клей учитывать не надо, это ничтожно тонкий слой.
Да и в качестве клея там, я думаю, такая же смола, что используется при изготовлении текстолита (или очень близкая к ней).
проницаемость такая же, как у FR4

Странно от вас такое слышать. Вообще-то нет. Диэлектрическая проницаемость у разных препрегов разная.
Именно поэтому нужно при проектировании обращать на это внимание.
Разная, но учитывать особо смысла нет (но можно). Ибо:
1) Обычно Вы не знаете из чего Ваш производитель сделает Вам плату. Вы можете там набрать из таблиц что хотите — но собирать он будет из того, что есть в стоке.
2) Толерансы при прессовании и травлении сыграют намного сильнее, чем разные значение Dk у разных препрегов/ядер в рамках одной марки материала.
Ну и еще надо учитывать что после ламинации это значение меняется, но результирующее значение производитель не дает. А PCB Shop берет собственную статистику.
Гм. Так вы из Ядра, оказывается. Понятно.
Мне жаль, что вы при производстве столкнулись с такими китайцами, которым наплевать на конечный продукт.

Чьими услугами по производству вы пользовались?

У вас больше опыта, чем у меня, но, если верить вашим словам, то все расчеты вообще бессмысленны получаются. А это, на мой взгляд, в корне неверно. Взять тот же Резонит. Для препрега 106 Dk=3,87 а для 7628 Dk=4,6. Разница ощутима.
PCBTech, например, под своих китайцев даже фактор подтрава указывает. Что, опять не доверять?
Ну какая разница — из Ядра или нет. Нас же там не печатают в Ядре. Я уже 12+ лет в отрасли — всякое видал.
Дело не в отношении — китайцы честно хотят помочь, ускорить, сделать дешевле. Вот Вы им заказали плату со своими 106 и 7628 — а у них на складе есть тонкий, потолще и самый толстый, те что больше всего заказывают. Они идут к производителю материала — а у него тоже самое. И как дальше — ждать месяц и платить 3-дорога за три листа неходового препрега?
Во всем надо придерживаться целесообразности.
Я кстати тут размещал статью про нашу методику расчета стэка — буду рад если Вы посмотрите и оно Вам чем-то поможет.
habr.com/company/yadro/blog/338382
Она немного противоречит тому что я сейчас говорю — но я все таки писал для наших гораздо более тяжелых дизайнов, нежели тут обсуждается
Насчет Ядра вы не правильно поняли. Это не плохо, наоборот, у вас есть реальный релевантный опыт.

Статью видел. С некоторыми мыслями оттуда не согласен. Ну посчитали ширины\зазоры. Где результаты ваших измерений? Или измерений заводов? Да и большинству здешних читателей статья, увы, малопонятна.
Вы имеете в виду, откуда я знаю что методика работает?
Мы же заказываем PCB Fabrication report на наши платы — у меня достаточно большая статистика. Хотите верьте, хотите нет — мы иногда точнее фабрики попадаем.
Можете отчет показать? Мне просто любопытно как это выглядит у взрослых дядь.
К сожалению не могу — там все в логотипах производителя. А это коммерческая тайна. А править PDF руками только чтоб сюда положить… ну лень.
Да никак особенно оно не выглядит — там реальный замеренный стэк по 3-5 платам, отчеты по измерению волнового сопротивления, фоточки со срезов переходных отверстий и прочее такое.
Нет — мы такой контроль не осуществляем.
Без надобности, да и оборудование у нас я бы не сказал что подходящее :)
Я верю отчетам. Вендору нет никакой необходимости с ними химичить. Это их QA документ в первую очередь.
Огромное спасибо, разложили все по полочкам!
В принципе, о многих вещях я интуитивно догадывался, например сделать дорожки питания пошире. И видел в мануале по EasyEDA как накладывают полигоны на GND.

Но мне показалось, что нету смысла заморачиваться, ведь у меня не космический корабль… А «отмазкой» послужило то, что многие вон проводками макетки лепят, и ничего: никаких помех, и SPI работает. Я программист, больше времени уделял коду.

Как вижу, халтура с рук не сошла ;)
У англоговорящих для вот всего этого «обычно работает» есть стилистически красивая формулировка — «it worked well until it didn't».

В электронике ситуаций, когда какая-то хрень вдруг на ровном месте не работает там, где по всей логике она работать должна, и следующие сутки все пытаются понять, какого чёрта, вам и так хватит — не надо их усугублять целенаправленно.

Ещё бывают ситуации, когда что‐то не должно работать, а работает (но плохо). У нас как‐то студент развёл землю для сенсора температуры тремя разными кусками (не соединёнными между собой). Долго пытались понять, почему датчик показывает неправильную температуру, пока то ли кто‐то не использовал мультиметр, то ли я не заметил в проекте линию сети (ту, которой соединяются несоединённые части) и не догадался‐таки прогнать DRC. Насколько я помню, там ножка земли не соединялась с землёй источника питания и земля, на которые посадили лишние аналоговые входы не соединялась ни с источником питания, ни с ножками земли. Таким образом, единственное, откуда можно было взять ноль — это SPI (конечно, только пока по нему не начиналась передача). Как это вообще работало — непонятно.

Про ширину дорожек и разные земли — разводил плату для косилки, под землю к драйверам моторов отвел пять миллиметров внутреннего слоя тонкого. Ну и там рядом разместил резисторный делитель, для определения напряжения питания батареи. И землю для делителя взял с этих драйверов…

Потом долго не мог понять почему у меня при езде — показывает повышенное напряжение питания, причем чем больше нагрузка — тем больше. Тестером тыкал везде, включая этот самый делитель — все одинаково всегда! Потом только понял, что из-за относительно тонкой дорожки земли и падения напряжения на ней — на драйверах моторов на земле появляется небольшое плюсовое напряжение (0.1-0.3 вольта) и выходное напряжение делителя относительно земли АЦП тоже увеличивается. :)
Спасибо за интересную статью. Думаю, что она окажется практически полезной, как и обсуждения с различными методиками — тема очень широкая, и может быть предложено много равноценных вариантов: кому-то подойдет один, кому-то другой.

Прежде всего, мне кажется, стоит уточнить терминологию:

вместо обычного проводника я применил заливку сплошным полигоном


видимо, используется калька polygon, гугл-переводчик дает на нее «многоугольник». А в русском согласно википедии «полигон» это, нпр.,

специально отведённая и подготовленная территория (участок суши, неба или моря), который предназначен для подготовки (обучения) личного состава и испытаний различных видов вооружения и военной техники


В начале статьи меня озадачила фраза:

Думаю не надо объяснять, что дорожка шириной 2 мм более прочно прикреплена к текстолитовой основе


Разве сейчас используют текстолит для печатных плат? Но в середине вздохнул с облегчением:

стеклотекстолит, являющийся основной большинства печатных плат


Но это мелочи. Более существенным из первоочередных вопросов, как мне кажется, является вопрос о возможностях. Одно дело, если речь идет о заказе многослойной платы (фотометод) и другое дело в случае классической радиолюбительской 1-2 слойной платы, когда рисунок наносится лаком (в простейшем случае маникюрным, подкрашенным пастой от шариковой ручки) с помощью рейсфедера и дальше плата самостоятельно травится. Кстати, в последнем случае травить ИМХО лучше не по классическому методу в хлорном железе, а в смеси соляной кислоты и перекиси водорода (примерный состав для стандартных промышленных реактивов — треть перекиси, треть кислоты и треть воды) — в хлорном железе процесс может занять сутки, а в кислоте и перекиси несколько минут. Желательно работать в вытяжном шкафу, в крайнем случае на улице. Если рисунок наносится рейсфедером, то проводники уже 2 мм делать не стоит — могут получиться разрывы. (Отверстия в плате нужно сверлить до нанесения рисунка). Даже при возможности заказать плату ИМХО для несложных устройств кустарный способ может быть предпочтительным по соображению экономии времени.

Второе, на что, мне кажется, надо обратить первоочередное внимание, это выбрать разумный размер. Иногда размер диктуется корпусом существующего устройства, куда нужно вставить плату. В других случаях чем больше плата — тем проще ее спроектировать. Конечно, в разумных пределах, нпр., брать размер в стандартный бумажный лист А4 для детекторного приемника — явный перебор. Больше чем А4 не стоит брать и в случае более сложных схем из соображений непрочности. Если схема не умещается на одной небольшой плате, то обычно проще сделать две, чем одну очень большую. Посмотрите на материнские платы ПК — недаром там так много крепежных отверстий.

Выше были справедливые замечания про паразитные емкости слишком широких проводников, но когда не слишком высокие частоты, то чем шире проводник, тем лучше. И конечно, в статье очень хорошая рекомендация максимизации площади слоя земли.

Кроме факта не бесконечно малой проводимости стеклотекстолита, стоит учитывать, что канифоль и жир от рук обладают большей проводимостью. Поэтому очень важно следовать рекомендации:

необходимо так же покрыть плату защитных составом, например, лаком после завершения монтажа устройства, его отмывки и сушки. В противном случае необходимо увеличить зазор!


Но иногда и этого мало. Так, в книге об операционных усилителях (Достал) есть пример ОУ, где на плату установлена контактная площадка, смонтированная на тефлоновом изоляторе.
видимо, используется калька polygon

Нет, это не просто калька, а устоявшееся название в трассировке. Кстати, перевод «многоугольник» вполне правильно передает его суть :)
Бывает трудно определить, когда калька, а когда жаргон, а когда устоявшееся название.
Нпр., ИМХО клава (клавиатура) — это жаргон.
Когда в официальных документах начинают использовать жаргон, он уже превращается в термин :)
Одно дело, если речь идет о заказе многослойной платы (фотометод) и другое дело в случае классической радиолюбительской 1-2 слойной платы, когда рисунок наносится лаком (в простейшем случае маникюрным, подкрашенным пастой от шариковой ручки) с помощью рейсфедера и дальше плата самостоятельно травится. Кстати, в последнем случае травить ИМХО лучше не по классическому методу в хлорном железе, а в смеси соляной кислоты и перекиси водорода

Ох ты. Кто-то так вручную ещё делает.


И кстати, а почему соляная, а не лимонная? Слышал много хороших отзывов.