Multilayer

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Inhaltsverzeichnis 1 Innenlagen 2 Impedanz von Leitungen 3 Impedanzarten - Lagenaufbauten (Microstrip und Stripline) 4 Impedanz der Stromversorgung

Innenlagen

• Auf den Innenlagen von Multilayern sollte zwischen Kupfer und Leiterplattenkontur ein Abstand von 0,5 -1 mm eingehalten werden. Im Bereich von Konturen, die funktionsbedingt angefast werden, z.B. PC Steckerleisten, ist dieser Abstand zu optimieren und um diesen Betrag an der Stelle zusätzlich zu vergrößern, an der das Kupfer nach dem Anfasen sichtbar würde.

Impedanz von Leitungen

• Die Impedanz Z einer Leitung beschreibt den Widerstand den diese Leitung einem hineinfließenden Wechsel- oder Impulsstrom entgegensetzt. Dieser Wert ist eine Leitungseigenschaft und nimmt nicht mit der Leitungslänge zu ! Durch die Impedanz wird der Strom auf I = U / Z begrenzt. - rth -

• Einführung mit Hilfe eines Wassermodells - Physikalische Impedanzberechnung (PDF)

Impedanzarten - Lagenaufbauten (Microstrip und Stripline)

• Man unterscheidet je nach Lage der Signalleiterbahnen im Bezug auf die Potentiallagen zwischen sog. Microstrip- und Stripline (=Triplate) Anordnungen. Außenliegende Signalleitungen mit nur einer Potentiallage darunter liegend heißen Microstrip-Leitungen, interne Signalleitungen zwischen zwei Potentialflächen liegend heißen Stripline-Leitungen.

• Impedanzarten - Lagenaufbauten - Impedanzberechnung mit Formeln (PDF)

Impedanz der Stromversorgung

• Für starke steilflankige Schaltströme wie sie in Digital-Schaltungen benötigt werden, ist eine extrem geringe Impedanz der Stromversorgung (10mOhm-Bereich) entscheidend für einen schnellen Stromanstieg zur Versorgung der Treiber-Bauteile bei gleichzeitig guter Spannungsstabilität des Versorgungsnetzes. Je geringer die Impedanz, desto stabiler die Spannung und desto geringer ist auch die durch Spannungs-und Strom-Oszillationen verursachte EM-Abstrahlung aus dem Versorgungssystem.

• Ideal ist dafür eine flächige Stromversorgung mit Potentiallagen. Die Impedanz ist proportional zum Lagenabstand d. Je geringer dieser konstruiert wird, desto besser wird die Stromversorgung. Technisch sind heute 50µm Lagenabstand ohne erhebliche Mehrkosten realisierbar. Die Induktivität nimmt proportional zur Isolationsdicke ab bei gleichzeitiger proportionaler Steigerung der Kapazität. Bei Multilayer bilden die beiden Potentiallagen VCC und GND einen Plattenkondensator mit extrem geringer Anschlussinduktivität im 0,1nH-Bereich. Er kann um so mehr speichern, je dichter die beiden Lagen zusammen liegen. - rth -

• Impedanz der Stromversorgung (PDF)