Forum: Platinen LVDS routing


von ADC (Gast)


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Hallo,

ich möchte in einem Projekt den LTC2385-18 ADC verwenden und bin gerade 
am Platinenlayout und hänge ein wenig an den LVDS Paaren.

Da ich auf der Platine noch ein größere Leistungsteil ist, soll eine 
4-lagige Platine mit 70u Außen- und 35u Innenlagen bei Multi-CB bestellt 
werden.

Kann ich die differentielle Paare auf der Außenlage routen, wenn meine 
Innerlayer drunter die Masse führt? Bei ersten Online-Tools, bin ich da 
nicht wirklich in Richtung 100 Ohm gekommen.

Oder ist es besser, die Diff-Paare in den beiden Innerlayern zu routen?

Bezüglich dem Standard Lagenaufbau, gibt es einige Varianten je nach 
Verfügbarkeit bei Multi-CB, welche Werte für das Prepreg kann ich da 
verwenden zum Rechnen, um einen aktzeptablen Wert zu bekommen?

Und ich habe gelesen, dass man bei solche Leiterbahnen keine Testpoints 
verwenden soll. Stimmt das?

Vielen Dank

von ACDC (Gast)


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steht doch schon im Beispiel:
https://www.multi-circuit-boards.eu/leiterplatten-design-hilfe/impedanzkalkulation.html

Edge-Coupled Surface Microstrip

125
135
35
130
4,3

von Helmut S. (helmuts)


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ACDC schrieb:
> steht doch schon im Beispiel:
> 
https://www.multi-circuit-boards.eu/leiterplatten-design-hilfe/impedanzkalkulation.html
>
> Edge-Coupled Surface Microstrip
>
> 125
> 135
> 35
> 130
> 4,3

Das muss ja nicht bedeuten, dass das deren tatsächlicher 
Lagenaufbau(stackup) ist. Das müsste dann schon irgendwo unter 4-Lagen 
Board stehen.

Bei Oshpark steht der Lagenaufbau genau drin.
http://docs.oshpark.com/services/four-layer/
Hier ein Board mit genau dem Lagenaufbau. Wenn man in dem Bild stark 
hinein zoomed, dann erkennt man die diffpairs auf der Oberseite.
 https://github.com/carrotIndustries/x-band-tx

: Bearbeitet durch User
von Wühlhase (Gast)


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Bei Multi-CB aber nicht. Da steht sinngemäß "Wir verbauen das was wir 
gerade da haben". Etwas konkretere Angaben würde ich mir auch von denen 
wünschen, allerdings läßt sich ja auch etwas mit dem Glas/Harzverhältnis 
am εr-und damit an der Leiterimpedanz-drehen.

von Karsten B. (kastenhq2010)


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Wühlhase schrieb:
> Bei Multi-CB aber nicht. Da steht sinngemäß "Wir verbauen das was wir
> gerade da haben". Etwas konkretere Angaben würde ich mir auch von denen
> wünschen

Das ist eben Pool, da gibt es, was gerade gefertigt wird :) Multi-CB hat 
aber auch einen definierten Lagenaufbau...
https://www.multi-circuit-boards.eu/leiterplatten-design-hilfe/lagenaufbau/standard-lagenaufbau.html
... aber nicht mit 70µm Kupfer. Bei Würth gibt es 70µm außen, 35µm 
innen. Da kommt man auch gut auf 100 Ohm außen.

von Helmut S. (helmuts)


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Wühlhase schrieb:
> Bei Multi-CB aber nicht. Da steht sinngemäß "Wir verbauen das was wir
> gerade da haben". Etwas konkretere Angaben würde ich mir auch von denen
> wünschen, allerdings läßt sich ja auch etwas mit dem Glas/Harzverhältnis
> am εr-und damit an der Leiterimpedanz-drehen.

Wenn man den Lagenabstand nicht vorher kennt, dann kann man 
impedanzkontrollierte Leitungen vergessen.
Da muss dann halt z. B. zu oshpark gehen. 
http://docs.oshpark.com/services/four-layer/

von Karsten B. (kastenhq2010)


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Karsten B. schrieb:
> Bei Würth gibt es 70µm außen, 35µm
> innen. Da kommt man auch gut auf 100 Ohm außen.

Nein, mit 70µm außen wird das eher schwer mit einem Standardaufbau, da 
die minimale Strukturgröße/Leiterbreite mit der Kupferdicke wächst.

von georg (Gast)


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ADC schrieb:
> Bezüglich dem Standard Lagenaufbau, gibt es einige Varianten je nach
> Verfügbarkeit bei Multi-CB

Die Frage ist, wie ernsthaft brauchst du eine bestimmte Impedanz? Bei 
Pool-Fertigung sind die Werte eh zufällig. Wenn du dir selber einen 
Lagenaufbau konstruierst sind die Impedanzwerte der Leiterbahnen 
wahrscheinlich so ungefähr in der gewünschten Gegend. Eine Garantie auf 
bestimmte Werte gibt es aber nicht.

Geht es wirklich um genaue Impedanzwerte musst du impedanzKONTROLLIERTE 
Leiterplatten bestellen, die werden vom Fertiger nachgerechnet, wenn 
nötig korrigiert und nach der Fertigung vermessen und mit einem 
Protokoll ausgeliefert. Nur hat das mit Billigfertigung absolut nichts 
mehr zu tun, das bieten auch nicht alle LP-Hersteller an.

Georg

von Wühlhase (Gast)


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Impedanzkontrollierte Leiterbahnen bietet Multi-CB an.

Ich fürchte allerdings, daß es damit bei den Eingangsfragen des TS noch 
nicht getan ist.

von HildeK (Gast)


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ADC schrieb:
> Kann ich die differentielle Paare auf der Außenlage routen, wenn meine
> Innerlayer drunter die Masse führt? Bei ersten Online-Tools, bin ich da
> nicht wirklich in Richtung 100 Ohm gekommen.
Der Z-Wert wird bestimmt vom Abstand zum GND, dem Abstand der beiden 
Leiter, der Leiterbreite, dem PCB-Material (eps-r).

> Oder ist es besser, die Diff-Paare in den beiden Innerlayern zu routen?
Man kann selbstverständlich auf Außenlagen differentielle Z-Leitungen 
routen, wenn du es mit dem Lagenaufbau schaffst.
>
> Bezüglich dem Standard Lagenaufbau, gibt es einige Varianten je nach
> Verfügbarkeit bei Multi-CB, welche Werte für das Prepreg kann ich da
> verwenden zum Rechnen, um einen aktzeptablen Wert zu bekommen?
Standard-Lagenaufbau kann alles heißen. Wenn du den Lagenaufbau nicht 
bestimmen kannst, könnte es mit einem bestimmten Z-Wert schwierig 
werden.

> Und ich habe gelesen, dass man bei solche Leiterbahnen keine Testpoints
> verwenden soll. Stimmt das?
Jein. Testpunkte verändern die Geometrie der Leitung und haben deshalb 
einen Einfluss. Wenn du die Punkte ohne Stubs ausführen kannst und auch 
an der Stelle den Leiterabstand nicht ändern musst, dann darf man das 
schon machen. Hängt auch davon ab, welche Anforderung an die Z-Leitung 
gestellt werden. Bei Kundenschnittstellen mit Forderungen nach einer 
bestimmten Reflexionsdämpfung kann das schon kritisch werden. Oder wenn 
das Signal mit längere Leitung nach außen geht und man EMV-Forderungen 
gerecht werden muss.
Wird die Z-Leitung aber innerhalb des Boards verwendet, dann ist das 
nicht ganz so kritisch, ebenso darf der Z-Wert der Leiterbahn auch mal 
um 10%-15% abweichen, ohne dass du dadurch Probleme bekommst.
Da muss man halt klären, was schwerer wiegt: das Finden von Fehlern in 
der Fertigungsprüfung vs. den Einflüssen auf das Signal.

von ADC (Gast)


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georg schrieb:
> Die Frage ist, wie ernsthaft brauchst du eine bestimmte Impedanz?

Die Platine ist mehr ein erster Prototyp und kein Serienprodukt. Auch 
der ADC soll anfänglich nicht voll ausgereizt werden.
Impedanzkontrolle werde ich aufgrund der hohen Kosten dafür nicht 
bestellen, aber ich möchte beim Design schon ungefähr in die Richtung 
kommen, wie das halt im Datenblatt des ADC empfohlen wird.

Ich habe nun verschiedene Online-Rechner ausprobiert und dabei zwei 
unterschiedliche Ergebnisse bekommen.

Bei diesem Rechner 
(http://www.hughescircuits.com/index.php/de/support/impedance-calculator), 
komme ich mit folgenden Werte auf 100 Ohm:
T = 70u, H1 = 140u, W = 230u, S = 175u und er = 4,3

Wenn ich diese Werte aber in den Rechner von Multi-CB eingebe, dann 
komme ich nur auf ca 80 Ohm differentiell.

Hat jemand irgendwelche Tipps für mich?

von Helmut S. (helmuts)


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ADC schrieb:
>
> Hat jemand irgendwelche Tipps für mich?

Jede Berechnung ist doch sinnlos solange du vom Boardhersteller 
keinerlei Information über dessen Lagendicke hast. Nach deinen 
bisherigen Antworten spezifiziert dein anvisierter Boardhersteller das 
gar nicht sondern nimmt halt irgend ein x-beliebiges, billigstes, gerade 
verfügbares Material mit für dich nicht vorhersehbarer Dicke.

von Wühlhase (Gast)


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Die meisten Rechner arbeiten nach irgendwelchen Faustformeln, die nur 
unter bestimmten Vorraussetungen so in etwa passende Werte liefern.

Für sowas gibt es Feldberechnungsprogramme.

An deiner Stelle würde ich mir überlegen wieviel Zeit du hier 
reinbuttern willst um den Kram zu verstehen, das anhand deines 
Stundensatzes in € umrechnen und mit den Mehrkosten deines Fertigers 
vergleichen.

von Michael B. (loetmichel)


Angehängte Dateien:

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Also laut meinen Erfahrungen ist LVDS recht unkritisch mit 
Leitungsimpedanz... Sachen wie die im Anhang würden sicher nciht 
funktionieren wenn das kritisch wäre. Ich würde einfach mal nicht so ein 
großes Fass aufmachen ausser das ist Großserie.

von georg (Gast)


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ADC schrieb:
> Wenn ich diese Werte aber in den Rechner von Multi-CB eingebe, dann
> komme ich nur auf ca 80 Ohm differentiell.

Keine Panik - nimm den Mittelwert, dann hast du Fehler von +- 10%, 
besser wird es ohne grossen und teuer bezahlten Aufwand bei der 
Fertigung sowieso nicht.

Wahrscheinlich ist eines der Ergebniss richtiger und das andere 
falscher, aber solange du nicht weisst welches hilft dir das nicht 
weiter.

Probier mal den Saturn Toolkit oder ZCalc, damit hatte ich bisher keine 
Probleme. Ausserdem funktionieren die auf dem eigenen PC.

Georg

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