Impedanzcontrolliert routen: Wie macht ihr das?

[Rainer Hohn (Gast)]

Hallo zusammen,

ich habe folgendes Problem: Ich will ein Board machen, auf dem sowohl 
CSI  Leitungen (100 Ohm) als auch USB-Leitungen (90 Ohm) vorkommen.

Ich will jetzt in Altium 10 die entsprechenden Designrules aufsetzen. 
Dazu muss ich natürlich erstmal die Dicke und den Abstand der Leitungen 
bei einem bestimmten Layerstack ausrechnen.

Dazu verwende ich diesen Rechner:
http://www.mantaro.com/resources/impedance_calculator.htm#wire_inductance

Um das machen zu können, muss ich ja aber erstmal wissen, welche 
Layerstacks mein Platinenhersteller überhaupt kann. Wie ist das: Wenn 
der Hersteller z.B. 100 um als Prepreg-Dicke angibt, ist das dann ein 
Standardwert? Kann man da dann z.B. nur Vielfache von 100 um als Lage 
zwischen den Kupferschichten einstellen?

Ich habe nämlich bemerkt, dass die Formeln sehr stark auf den Abstand 
zur Kupferplane reagieren.

Um z.B. 100 Ohm auf einer Innenlage zu erreichen, bei einem Abstand der 
Signallage zur nächsten GND-Plane vom 200 um (2 Prepreg á 100 um) müsste 
der Abstand der Leitungen 240 um betragen, bei einer Leitungsbreite von 
120 um.

Kann das hinkommen?

Wie geht ihr vor, wenn ihr impedanzcontrollierte Leitungen braucht? Ich 
muss im Prinzip ja schon wissen, wo ich mein PCB herstellen lasse, bevor 
ich anfange zu routen, oder?

Muss ich überhaupt solche Berechnungen machen, oder ist die Fertigung 
sowieso so ungenau, dass meine Berechungen da weit von der tatsächlichen 
Platine weg sind?

Auf der Homepage von Becker & Müller z.B: findet man zwar Formeln für 
Strombelastbarkeit und weiteres, aber nichts für die Berechung von 
Impedanzen.


Ich danke für jede Antwort

gruß Rainer

[большои Грясный цомби (Gast)]

Ja. Beim Leiterplattenhersteller anfragen. Welches sind die 
Dielektrizitaetskonstanten mit welcher Streuung. Welches sind die 
Schichtdicken, mit welcher Streuung.

[Reinhard Kern (Gast)]

Rainer Hohn schrieb:
> Kann das hinkommen?

Wenn du eine differential Stripline meinst mit 100µ nach oben und 100µ 
nach unten, ja: meine Werte mit etwas gerundeten Eingaben single ended 
52,2 Ohm und differential 97 Ohm, das ist genau genug.

Prepregs sind genormt (MIL), aber trotzdem etwas unterschiedlich je nach 
Lieferant. Ich verwende die Werte aus meinen eigenen Daten (von den 
Herstellern des Materials) und habe bisher kein Problem damit gehabt, 
meine Layerstack-Angaben wurden immer akzeptiert. Es gibt Prepregs mit 
81,100,120µ usw.

Aber bevor du eine eigene Material-Datenbank aufbaust, mach lieber einen 
Entwurf wie du es haben möchtest und frage den Hersteller deiner Wahl, 
ob er Einwände hat - wenn er meint, er könne nicht 100, aber 95mil 
realisieren, dann passt du deinen Layeraufbau eben an, und zwar bevor du 
die Leiterbahnen routest.

Du solltest grundsätzlich einigen Spielraum lassen (nicht die 
Mindestbreite oder den Mindestabstand ausnützen) und (wichtig!) für die 
impedanzkontrollierten Layer eine gesonderte Breite verwenden (z.B. 120µ 
normal und 121µ Impedanz 100 Ohm), damit die betroffenen Leiterbahnen im 
Gerberfile noch identifizierbar sind - es kann nötig werden, diese noch 
in der Breite etwas zu ändern, so 10..20 % Spielraum sollte man da noch 
haben.

Besonders wichtig ist das, wenn du tatsächlich impedanzKONTROLLIERT 
meinst. Dann garantiert der Hersteller die Impedanz, dazu muss er aber 
möglicherweise die Breite nach seiner Technologie etwas ändern. 
Üblicherweise liegt dann jeder Leiterplatte ein Messprotokoll bei, das 
Ganze kostet aber richtig Geld. Andererseits muss man feststellen, dass 
dir die Impedanzberechnung wenig nutzt, wenn du nicht wirklich weisst 
was dabei herauskommt. Ich bin ziemlich sicher, dass du nicht die nötige 
Ausrüstung hast, selbst nachzumessen, die ist leider auch sehr teuer, 
ausserdem nützt dir das bei fertigen LP ja auch wenig, wenn sie falsch 
sind. Ohne die Garantie kannst du sie kaum reklamieren.

Gruss Reinhard