Backplane-Steckverbinder Gründe für eine differenzielle Impedanz von 85 Ohm

Um den steigenden Anforderungen der nächsten Generation von Servern, Speichersystemen und Netzwerkausrüstungen gerecht zu werden, müssen Backplane und Steckverbindersysteme den Intel-Standard Quick Path Interconnect (QPI), PCI Express Generation 2.0 und 3.0 sowie andere spezielle Systemkonzepte unterstützen, bei denen eine differenzielle Impedanz von 85 Ω gefordert ist. Warum aber hat sich die Branche für 85 Ohm entschieden?

Anbieter zum Thema

SAB Bröckskes GmbH & Co KG

MES Electronic Connect GmbH & Co. KG

ILME GmbH

MOLEX Deutschland GmbH

Die Gründe, aus denen namhafte Chiphersteller für die neue Generation von Steckverbindersystemen einen Differenzialwiderstand von 85 Ω empfehlen, werden in der Branche vielfach diskutiert. Dies bezieht sich auch auf das Backplane-Steckverbindersystem Impact von Molex, das jetzt auch mit einer Impedanz von 85 Ω zur Verfügung steht. Viele Experten fragen sich, warum der üblicherweise verwendete differenzielle Widerstand von 100 Ω in Frage gestellt wird.

Lagen, Leiterbahndichte, Verluste und Störabstand

Bei der Beantwortung dieser Frage spielen viele Aspekte eine Rolle: eine höhere Anzahl von Lagen bei einer gegebenen Leiterplattendicke daraus folgend die Reduktion der Lagendicke, eine höhere Leiterbahndichte durch den Umstieg von 100 auf 85 Ω oder das Senken von Leitungsverlusten durch Verwenden breiterer Leiterbahnen bei niedrigerer Impedanz.

Im Allgemeinen bietet eine differenzielle Impedanz von 85 Ω auch ein optimales Gleichgewicht zwischen L-Störabstand und H-Störabstand und erreicht damit in einem gegebenen Szenario ein Maximum der verfügbaren Augenöffnung.

Einfluss des PCI-Express-Standards

Als seinerzeit der PCI-Express-Standard entwickelt wurde, kam die Arbeitsgruppe bei ihren Beratungen zu der Erkenntnis, dass die Leiterplattenstruktur (bzw. der Schichtaufbau) für Server-, Workstation- oder Mobilplattformen möglicherweise eine höhere Zahl von Lagen erfordern würde als vorhandene oder künftige Desktop-Plattformen. Damals betrug die Gesamtdicke der Leiterplatten bei Servern und Workstations üblicherweise 1,6 mm (wie bei Desktop-Plattformen). Es zeichnete sich ab, dass in manchen Fällen die Gesamtdicke sogar auf 2,3 mm steigen würde, während auf dem Gebiet der mobilen Rechner (Notebooks) dünnere Leiterplatten bis 1,3 mm benötigt würden.

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