8Gbps高速信号设计建议-避免玻纤编织效应

    PCB基板是由玻璃纤维和环氧树脂填充压合而成。玻璃纤维的介电常数大约是6,树脂的介电常数一般不到3。在路径长度和信号速度方面发生的问题,主要是由于树脂中的玻璃纤维增强编织方式引起的。较为普通的玻璃纤维编织中的玻璃纤维束是紧密绞合在一起的,因此束与束之间留出的大量空隙需要用树脂填充,PCB中的平均导线宽度要小于玻璃纤维的间隔,因此一个差分对中的一条线可能有更多的部分在玻璃纤维上、更少的部分在树脂上,另一条线则相反(树脂上的部分比玻璃纤维上的多)。这样会导致D+和D-走线的特性阻抗不同,两条走线的时延也会不同,导致差分对内的时延差进而影响眼图的质量。

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图1-2 差分线在玻璃纤维上的分部情况

当表1-1接口的信号速率达到8Gbps且走线长度超过1.5inch,需谨慎处理好玻纤编织效应。建议采用以下方式之一来避免玻纤编织效应带来的影响。

方式一:改变走线角度,如按 10°~ 35°;或PCB生产加工时,将板材旋转10°以保证所有走线都不与玻纤平行,如图1-3所示;

方式二:使用如图1-4走线(zigzag),下图中的W至少要大于3倍的玻纤编织间距。推荐值 W=60mil,θ=10°,L=340mil:

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         图1-3 差分走线与玻纤不平行                                 图1-4 差分走线布线建议