Teknik PCB - Mengapa laminat PCB mempengaruhi kadar data kelajuan tinggi

Semakin cepat anda pergi, semakin banyak anda perlu tahu: peran PCB laminasi dalam mencapai kadar data kelajuan tinggi.

Berita baik adalah bahawa versi terbaru IC memungkinkan menghantar data pada sehingga 32Gb/S (dan lebih tinggi) melalui pasangan perbezaan dalam PCB. Berita buruk, atau lebih tepatnya, cabaran yang telah diletakkan ke dalam industri ialah bahawa pada kelajuan ini, perubahan yang sangat kecil digunakan untuk membuat laminat PCB boleh mengganggu laluan data, jika anda tidak memberi perhatian kepada bagaimana laluan ini dirancang dan dihasilkan. Dan, salah satu varian pautan data dalam laluan pemusnahan adalah tilt.

Mulai dari asas masalah, skew adalah salah alignment bagi dua pinggir isyarat pasangan perbezaan apabila mereka mencapai terminal penerima perbezaan. Hasil penutupan sangat mudah. Apabila kesalahan diatas cukup berat, pautan dalam laluan data mungkin tidak lagi berfungsi.

Pada titik ini, ia berguna untuk menentukan pasangan perbezaan dan memeriksa bagaimana mereka beroperasi:

Pasangan perbezaan adalah laluan isyarat, yang mempunyai dua isyarat yang sama dan bertentangan yang berkembang pada dua laluan. Penerima mengesan tekanan "berbeza" pada input dan menentukan sama ada bit data adalah 1 atau 0. Penerima direka untuk mengabaikan komponen "mod biasa". Isyarat biasanya ofset tegangan. Ini adalah keuntungan utama protokol isyarat ini.

Mengapa laminat PCB mempengaruhi kadar data kelajuan tinggi

Ia bukan masalah untuk menentukan panjang fizik bagi sepadan dua isyarat berbeza. Ini adalah hasil faktor berikut:

Teknologi IC modern boleh mengekalkan penyesuaian aras pakej pada 1 ps. Alat bentangan PCB modern dan penghasilan konektor boleh sepadan panjang dengan 1 ps. Berdasarkan faktor-faktor ini, perbezaan pertimbangan dan pengurusan seolah-olah merupakan tindakan teknik. Kalau bukan untuk sumber yang kurang jelas, tentulah demikian.

"perangkap" yang tersembunyi.

Laluan perbezaan atau penyesuaian salah panjang isyarat perbezaan adalah penyebab penutupan. Selain itu, skew mungkin adalah hasil perbezaan kelajuan dua laluan isyarat perbezaan. Dalam kedua-dua kes, penyebab peluncuran adalah keputusan tekanan kaca yang digunakan dalam laminat PCB. Secara khusus:

Perbezaan dalam panjang laluan yang diukur pada laluan 14 inci adalah sebanyak 37 pS, yang disebabkan oleh kain kaca yang tidak sama dalam laminat. (Ini lebih dari satu bit pada 28Gb/S.) Perbezaan kelajuan pasangan isyarat berbeza berlaku apabila satu sisi pasangan berjalan pada resin dan sisi lain berjalan pada kaca pada laminat PCB. Sisi bergerak pada resin akan bergerak lebih cepat. Pertama, beberapa pengetahuan asas:

Laminat dalam PCB adalah komposit kaca dan resin. Konstant dielektrik kaca adalah kira-kira 6, dan konstant dielektrik resin kurang dari 3.

Dalam terma panjang laluan dan kelajuan isyarat, masalah disebabkan oleh cara lapisan penyokong kaca dibentuk. resin telah dirancang. Gelang kaca yang lebih umum mempunyai garis kaca yang ketat putar dan meninggalkan ruang terbuka yang besar dipenuhi dengan resin di antara. Berbanding dengan puncak serat kaca, lebar jejak rata-rata dalam papan PCB lebih kecil, jadi jejak pasangan perbezaan lebih biasa pada kaca dan resin adalah sebaliknya jejak lain (resin lebih daripada kaca). Kerana faktor-faktor ini, kita telah melihat pasangan perbezaan panjang 14" dengan sehingga 60 ps peluncuran yang disebabkan peluncuran. jumlah peluncuran ini boleh mempunyai kesan besar pada prestasi isyarat perbezaan.