Warum keine Leiterbahnen im rechten Winkel?

[KinGGoliAth]

als ich gestern meiner 9800pro neue speicherkühler spendiert habe und gelangweilt dem 2 kompo kleber beim trocknen zugeguckt habe fiel mir auf, dass auf der rückseite der karte ein kleines bauteil diagonal verbaut war und nicht wie sonst senkrecht oder waagerecht.

dann habe ich mir mal die platine genauer angeguckt und was ich schon seit jahren immer wieder vor mir sehe tat sich plötzlich vor mir auf wie ein abgrund :naughty: :
waagerechte, senkrechte und diagonale leiterbahnen, aber keine im rechten winkel.

warum?

[Gast]

Wenn bei einem rechten Winkel mal etwas passiert (bei der Fertigung z.B.) hast du bald mal einen verdammt kleinen Querschnitt. Das kann dann zu Problemen führen (flutsch und durchgebrannt ist die Leiterbahn).

Dazu kommen noch:

Signallaufzeiten
Optik :D

[Spasstiger]

Ich nehme auch an, dass es was mit dem Querschnitt und möglichen Fehlern bei der Fertigung zu tun.

[Gast]

Schonmal an Reflektionen bei solche hohen Frequenzen gedacht?

[BlackBirdSR]

als ich gestern meiner 9800pro neue speicherkühler spendiert habe und gelangweilt dem 2 kompo kleber beim trocknen zugeguckt habe fiel mir auf, dass auf der rückseite der karte ein kleines bauteil diagonal verbaut war und nicht wie sonst senkrecht oder waagerecht.

dann habe ich mir mal die platine genauer angeguckt und was ich schon seit jahren immer wieder vor mir sehe tat sich plötzlich vor mir auf wie ein abgrund :naughty: :
waagerechte, senkrechte und diagonale leiterbahnen, aber keine im rechten winkel.

warum?

Zeiche dir eine Leiterbahn im rechten Winkel.
Dann zeichnest du Linien (stells dir ganz simpel gesehen als Laufbahnen von elektronen vor). die um die Ecke gehen. Bei rechtwinkligen Leiterbahnen hast du an den Ecken extrem hohe Stromdichten. Das führt schnell zu Materialversagen.

[anorakker]

Zeiche dir eine Leiterbahn im rechten Winkel.
Dann zeichnest du Linien (stells dir ganz simpel gesehen als Laufbahnen von elektronen vor). die um die Ecke gehen. Bei rechtwinkligen Leiterbahnen hast du an den Ecken extrem hohe Stromdichten. Das führt schnell zu Materialversagen.


die stromdichten auf datenleitungen kann man getrost vernachlässigen, die schon angesprochen reflexionen auf keinen fall.
bei derart hohen frequenzen, wie z.b. auf den speicherbussen, gilt ein einfaches u=r*i überhaupt nicht mehr, die signalausbreitung lässt sich nur noch mit hilfe der leitungstheorie sinnvoll erklären. wer sich schonmal die leiterbahnen zwischen nb oder cpu und den rams anguckt, wird sich evtl. über die teils "labyrinth"artige anordnung wundern, es erfüllt aber den zweck, das z.b. alle signalflnaken zeitgleich am chip ankommen, d.h. laufzeitunterschiede sollen so gering wie möglich sein.
das sieht man auch ziemlich gut bei den extrem hochgetakteten rambausteinen auf grakas. die neueren ddr2/3 chips kommen nicht umsonst in einem neuen gehäuse daher (ballgrid), da das alte elektrisch nicht für derart hohe frequenzen geeignet ist.
im grunde genommen verhalten sich heutzutage fast alle datenleitungen wie kleine antennen (radio funkt auf ca. 100mhz !), so dass man viele faktoren, wie z.b. dämpfung, reflexion, übersprechen oder laufzeitunterschiede bei dem leiterbahn design berücksichtigen muss. das ist teilweise extrem aufwändig .

[BlackBirdSR]

die stromdichten auf datenleitungen kann man getrost vernachlässigen,

Es ging um Leiterbahnen.
Und sobald du die Leiterbahnen verkleinerst, fängt das Ganze langsam an kritisch zu werden.
Klar ging es hier um Leitungen auf PCBs, nicht innerhalb CPUs.
Aber ich wollte ja auch nur einen weiteren Teil des großen Puzzles beisteuern :)

[joe kongo]

Ich sag mal mit eckigen Leiterbahnen erreicht man nicht die kürzeste Verbindung und schaut zudem hässlich aus. Aber schaden dürften die nicht
(abgesehen von den paar Elektronen die aus der Kurve fliegen) schliesslich ist eine Durchkontaktierung so gesehen eine Doppelecke.

[Tyson]

Anorakker hat Recht. Auf den Datenleitungen sind kaum Stromdichten, weil ja auch fast kein Strom fließt. Aber bei hohen Frequenzen hat man das Problem der Abstrahlung und wenn irgendwo eine Leitung Lamda/2 ist, hast du ein Problem, dann hast du eine wunderbare Antenne und nur noch Datenmüll. Das mit dem gleichzeitigem Eintreffen der Signale hat er ja schon angesprochen.

Desweitern fließt Strom bei hohen Frequenzen nur Außen im Leiter (geringe Eindringtiefe), und bei einem rechten Winkel müßte das Signal am äußeren Rand der Ecke eine viel größere Strecke zurücklegen. Das ist hier zwar nur eine Theorie von mir, müßte aber hinkommen.

Gruß Tyson

[Rhönpaulus]

anorakker hat es schon beschrieben.
ein weiterer grund liegt im cad/cam-design der platinen.
damit die schaltung incl. der signalleitungen möglichst realistisch simuliert werden kann ist ein bestimmtes design vorteilhaft.
die layoutsoftware verwendet beim routing nur leiterformen für die es ein ersatzmodell zur berechnung des elektrischen signalverhaltens gibt.