Forum: Platinen LVDS Layer zwischen GND und V


von Patrik (Gast)


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Hallo, ich versuche gerade die Breite bzw. Abstände für LVDS Leitungen 
zu berechnen.

http://www.eeweb.com/toolbox/edge-coupled-stripline-impedance/

Dass verwende ich dazu.

Irgendwie bekomme ich es nicht hin, 100 Ohm differential z zu bekommen.

Substrathöhe (zwischen den einzelnen Layer) ist jeweils 0.2mm
CU Dicke = 35µm

Wenn ich als Leitungsbreite 150µm nehme (minimal)  brauche ich einen 
abstand von über 1.5mm um 100Ohm zu erreichen, weiß jemand was falsch 
sein könnte?

Gruß

: Verschoben durch Moderator
von Hein (Gast)


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Ohmscher vs. Blindwiderstand?

Soweit ich LVDS verstanden (als Informatiker) habe wird der 100Ohm 
Widerstand am Sink genutzt um mit konstantstromtreiber im Source eine 
wohldefinierte (geringe) Spannung zu erzeugen. Es ist nicht die Impedanz 
der Leitung gemeint.

von Reinhard Kern (Gast)


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Hein schrieb:
> Es ist nicht die Impedanz
> der Leitung gemeint.

Selbstverständlich muss die Leitung die gleiche Impedanz wie der 
Abschlusswiderstand (bzw. umgekehrt) haben, sonst werden die Signale 
reflektiert. Das MUSS man sogar als Informatiker wissen. Alle Signale 
laufen durch die reale Welt, daher ist das was man abschickt eher selten 
das was ankommt.

Gruss Reinhard

von Reinhard Kern (Gast)


Angehängte Dateien:

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Patrik schrieb:
> weiß jemand was falsch
> sein könnte?

Das ist nicht falsch, bloss schwierig. Mit geringerer Leiterbahnbreite 
wird es erträglich, siehe Bild 1. Besser wäre es, den Layer-Abstand 
etwas zu erhöhen, siehe Bild 2.

Übrigens, du schreibst GND und V - das ist riskant, wer garantiert, dass 
V HF-mässig = GND ist? Mit Vias verbinden geht ja nicht.

Gruss Reinhard

von эл супертролль (Gast)


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Ich wuerd auf CoPlanar gehen, mit 6 Mil Abstand

von Patrik (Gast)


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Reinhard Kern schrieb:
> Übrigens, du schreibst GND und V - das ist riskant, wer garantiert, dass
> V HF-mässig = GND ist? Mit Vias verbinden geht ja nicht.

Ja gute Frage wer mir das garantiert, sicher niemand ;) Aber die 
Leitungen sollten schon dort hin, weil wohin auch sonst, ist ja sonst 
nichtmehr viel da ;)

Welches Programm nutzt du zum berechnen?

http://www.jlp.de/files/jenaer-leiterplatten-standardaufbau-achtlage.pdf

Das ist der Lagenaufbau.

Top = Bauteile, 2: GND 3: LVDS 4: V+ ...

von Karl (Gast)


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Falls es deine Anwendung zulässt könntest du die Zielimpedanz ein wenig 
reduzieren (z.B. auf 98 Ohm). Daduurch kann der Leiterbahnabstand 
verringert werden und die Auswirkungen auf die Signalintegrität sind 
gering, vor allem wenn man die Toleranzen vom Leiterplattenhersteller 
berücksichtigt.

von Reinhard Kern (Gast)


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Patrik schrieb:
> Das ist der Lagenaufbau.

Dann musst du sowieso dringend mit den Jenaern reden: die Cores sind 
0,25mm, die Prepregs (2 x 1080) aber eher 0,14 (wegen des Einsinkens der 
Leiterbahnen in den Prepreg). Deine Grundannahmen sind also 
grottenfasch. Entweder du rechnest um auf den Standard-Aufbau oder du 
definierst deinen eigenen.

Mit mir zu reden ist weniger sinnvoll, ich verpresse das Zeug ja nicht. 
Frag die mal, wie gross der Abstand in den Prepreg-Zwischenlagen genau 
wird unter der Voraussetzung, dass eine Seite 90% und die andere 10% 
Cu-Dichte hat. Übrigens sind auch 1080er Prepregs unterschiedlich je 
nach Hersteller und Typ.

Gruss Reinhard

von Anja (Gast)


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Patrik schrieb:
>> Übrigens, du schreibst GND und V - das ist riskant, wer garantiert, dass
>> V HF-mässig = GND ist? Mit Vias verbinden geht ja nicht.
>
> Ja gute Frage wer mir das garantiert, sicher niemand ;) Aber die
> Leitungen sollten schon dort hin, weil wohin auch sonst, ist ja sonst
> nichtmehr viel da ;)

Mit genügend Abblock-Kondensatoren zwischen Gnd und V geht das schon.

Patrik schrieb:
> Das ist der Lagenaufbau.
>
> Top = Bauteile, 2: GND 3: LVDS 4: V+ ...

Ich würde eher entweder GND (3) und LVDS (2) tauschen
oder Lage 4 + 5 für Signale (4 = LVDS) und Lage 3 + 6 für Flächen 
nutzen. Der kleinere Abstand von LVDS zu einer Fläche sollte jedenfalls 
durch einen Kern bestimmt sein. Ansonsten hat jedes Leiterplattenlos 
eine andere Impedanz.

Gruß Anja

von Reinhard Kern (Gast)


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Anja schrieb:
> Ich würde eher entweder GND (3) und LVDS (2) tauschen

Da steckt fürchte ich ein Denkfehler drin: egal auf welcher Lage du LVDS 
unterbringst, es ist immer auf einer Seite ein Core und auf der anderen 
Prepregs - Tauschen bringt also garnichts.

Anja schrieb:
> Der kleinere Abstand von LVDS zu einer Fläche sollte jedenfalls
> durch einen Kern bestimmt sein.

Da hast du zweifellos recht - das heisst aber, der Jenaer Aufbau ist 
schlicht ungeeignet. Ich würde eher die Cores auf 0,2 reduzieren und 
dafür die Prepregs dicker machen, aber wer hört schon auf mich.

Gruss Reinhard

von Anja (Gast)


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Reinhard Kern schrieb:
> es ist immer auf einer Seite ein Core und auf der anderen
> Prepregs - Tauschen bringt also garnichts.

Wenn auf der Prepregseite eine Signallage ist und die Fläche erst einen 
Kern später dann schon.

Sinnvolle Lagenaufbauten haben nach 2 (orthogonalen) Signallagen eine 
Versorgungsfläche.

Wenn man noch Wert auf geringe Durchbiegung/Verwindung des ML legt macht 
man einen symmetrischen Lagenaufbau der Versorgungsflächen.


Gruß Anja

von Reinhard Kern (Gast)


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Anja schrieb:
> Sinnvolle Lagenaufbauten haben nach 2 (orthogonalen) Signallagen eine
> Versorgungsfläche.

Die Folge GND-Sig-Sig-GND ist schon sinnvoll, wenn man damit umgehen 
kann. Es ist aber schwierig, das in einem symmetrischen 8-Lagen-ML 
unterzubringen. Geht eigentlich nur mit GND-Sig-Sig-VCC in der Mitte, 
aber dann ist bei Standardverfahren der Core eben nicht zwischen Sig und 
GND, siehe Jena. Oder hast du eine bessere Idee, bei der auch genügend 
Sig-lagen übrigbleiben?

Gruss Reinhard

von Anja (Gast)


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Reinhard Kern schrieb:
> Oder hast du eine bessere Idee, bei der auch genügend
> Sig-lagen übrigbleiben?

Verstehe ich nicht: Gnd und VCC sind doch (bei genügend verteilten 
Abblockkondensatoren) HF-technisch kurzgeschlossen. (= dasselbe 
Potential).

Gruß Anja

von Reinhard Kern (Gast)


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Anja schrieb:
> Verstehe ich nicht: Gnd und VCC sind doch (bei genügend verteilten
> Abblockkondensatoren) HF-technisch kurzgeschlossen.

Näherungsweise, aber darum geht es doch garnicht. Mach einfach einen 
Vorschlag für einen Lagenaufbau, bei dem

1. deine EIGENE Forderung erfüllt ist, dass bei GND-Sig-Sig-VCC zwischen 
GND und Sig bzw. VCC und SIG ein Core ist und zwischen den Sigs 
Prepregs. Dein Argument, dass damit die Impedanz besser definiert ist, 
trifft ja durchaus zu.

2. der Aufbau symmetrisch ist, damit sich nichts verzieht.

3. 4 oder mehr Signallagen verfügbar sind - einen ML nur aus 
Versorgungsflächen kann niemand gebrauchen.

Das war meine Frage, bzw. ich war gefühlsmässig der Meinung, dass das 
nicht geht, aber du weisst das ganz sicher besser, sonst hättest du ja 
den Vorschlag nicht gebracht. Also bitte nicht drum rum reden, einfach 
den Lagenaufbau angeben.

Ich weiss schon, dass es bei 8 Lagen 40320 verschiedene Lagenaufbauten 
gibt, die wollte ich nicht alle durchprobieren, einer nach den 
Forderungen genügt ja.

Gruss Reinhard

von Frank B. (f-baer)


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Reinhard Kern schrieb:
> Das war meine Frage, bzw. ich war gefühlsmässig der Meinung, dass das
> nicht geht, aber du weisst das ganz sicher besser, sonst hättest du ja
> den Vorschlag nicht gebracht. Also bitte nicht drum rum reden, einfach
> den Lagenaufbau angeben.

Reinhard, wie wäre es, wenn du einfach mal deinen Tonfall überdenken 
würdest? Bei all deiner Expertise und allem Fachwissen, welches du hier 
mit uns teilst, ist dein Tonfall manchmal einfach nur arrogant.

Top: BE/VCC
--Kern
I1: Sig
--Prepregs
I2:GND
--Kern
I3: Sig
--Prepregs
I4:Sig
--Kern
I5:GND
--Prepregs
I6:Sig
--Kern
Bot:BE/VCC

VCC-Flächen braucht niemand. Das ist nur eine Ausrede von faulen 
Layoutern ;-)
Und ja, Reinhard, der Aufbau ist NICHT Standard, da kein zentraler Core 
vorhanden ist. Aber bei LVDS gehe ich mal stark von einer 
HDI-Leiterplatte aus, deswegen ist die Anzahl der Bohrpakete hier meiner 
Auffassung nach interessanter als die Frage nach einem zentralen Core, 
wenn man über den Preis redet.

von Reinhard Kern (Gast)


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Hallo Frank,

du bist zweifellos furchtbar stolz auf deinen Lagenaufbau, aber 
eigentlich war die Aufgabe, die Lagen so anzuordnen, dass der 
Standardaufbau der Fa. Jenaer LP verwendet werden kann. Damit hat dein 
Aufbau nun wirklich keine Ähnlichkeit mehr, ausserdem war eine VCC-Ebene 
ebenso eine klare Vorgabe des TO, die kannst du ja nicht einfach 
weglassen weil sie dir nicht ins Konzept passt - so einfach geht 
Layouten wirklich nicht. Ich glaube auch nicht, dass Anja das so gemeint 
hat, aber dazu müsste sie sich selber äussern.

Deshalb hatte ich ja auch gebeten, nicht um die Sache herumzureden, 
sondern einen funktionierenden Aufbau nach den Vorgaben des TO und Anja 
anzugeben, wenn es einen gibt, oder eben festzustellen, dass es nicht 
geht. Man kann sich noch viel exotischere Aufbauten ausdenken, bloss war 
danach nicht gefragt und es hilft dem TO nicht weiter.

Aber da du deinen Aufbau in jedem Fall für das Nonplusultra hältst, 
können wir uns nur darauf einigen, dass wir uns nicht einig sind. Es ist 
nur schade, dass man hier nicht mehr über rein technische Fragen reden 
kann ohne persönlich angefeindet zu werden.

Gruss Reinhard

von Frank B. (f-baer)


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Reinhard,

solange du von dem Tonfall nicht herunterkommst, kann man nicht über 
rein technische Fragen mit dir reden.
Wenn du Kritik an deinen Umgangsformen als persönliche Anfeindung 
ansiehst, ist dir wohl leider sowieso nicht mehr zu helfen.

Nein, ich halte den Aufbau nicht für das NonPlusUltra, ich halte 
vielmehr die Anforderungen des TE für etwas blauäugig formuliert.
Und eine VCC-Lage nutzen die meisten nur, weil sie es nicht besser 
wissen, ich denke, da sind wir beide uns einig. Wenn man aber unbedingt 
will, kann man natürlich jederzeit eine der GND-Lagen als VCC nutzen. 
Warum auch immer man das wollen sollte.

Aber wie auch immer, bei dem Tonfall habe ich gar keine Lust, mit dir 
einen fachlichen Diskurs zu führen. Dass du jeden als unbedarft 
brandmarken willst, der nicht in allen Themen deiner Meinung ist, ist 
schade, aber anscheinend nicht zu ändern.

Gruß
Frank

von Reinhard Kern (Gast)


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Frank Bär schrieb:
> Und eine VCC-Lage nutzen die meisten nur, weil sie es nicht besser
> wissen, ich denke, da sind wir beide uns einig.

Selbstverständlich nicht. Eigentlich ist eine Antwort sinnlos, aber so 
einen Quatsch lasse ich mir nicht unwidersprochen in den Mund legen.

Gruss Reinhard

von Frank B. (f-baer)


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Reinhard Kern schrieb:
> Frank Bär schrieb:
>> Und eine VCC-Lage nutzen die meisten nur, weil sie es nicht besser
>> wissen, ich denke, da sind wir beide uns einig.
>
> Selbstverständlich nicht. Eigentlich ist eine Antwort sinnlos, aber so
> einen Quatsch lasse ich mir nicht unwidersprochen in den Mund legen.
>
> Gruss Reinhard


Oh, du bist also auch einer derjenigen, die sich auf die 0.15pF/cm² bei 
250µ-Core was einbilden?
Eine VCC-Lage ist Ausdruck purer Faulheit. Wenn man es richtig machen 
will, dann muss man schon ein wenig mehr Hirnschmalz reinstecken. Da 
kommt man dann bei MultiPowerSystemen ala LP2010 mit mehreren 
Versorgungslagen und 50µ-Kernen an und berechnet zusätzlich spezielle 
Kondensatorbatterien. Für dich, der immer "Standardtechnologien" sucht, 
muss das doch echt schrecklich sein, oder?
Fakt ist: Eine VCC-Lage bietet keine besseren, sondern teilweise sogar 
schlechtere EMV-Eigenschaften als eine geroutete VCC mit Sternpunkt.
Du darfst dem gern widersprechen, aber dann bitte mit Argumenten.

von HildeK (Gast)



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Patrik schrieb:
> Wenn ich als Leitungsbreite 150µm nehme (minimal)  brauche ich einen
> abstand von über 1.5mm um 100Ohm zu erreichen, weiß jemand was falsch
> sein könnte?

Bei mir hat die selbe Seite bei 250µ Abstand, 150µ Leiterbreite und 
2*200µ Isolation die 100Ω differentiell erreicht. Siehe Anhang.
Außerdem: 10% Toleranz bei Z-Werten für digitale Signale sind kein 
Problem.
Eine andere Webseite 
http://www.mantaro.com/resources/impedance_calculator.htm liefert bei 
den Daten z.B. nur 94Ω ab - aber auch das wäre noch i.O.

Allgemein: Vorsicht bei den Berechnungen von Impedanzen. Es gibt Tools, 
die Striplines mit asymmetrischen Isolationsabständen falsch berechen!

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