什么樣的FFC排線特性阻抗需要匹配50Ω85Ω90Ω100Ω?
特性阻抗屬于長(zhǎng)線傳輸?shù)囊粋€(gè)概念,相對(duì)交流信號(hào)(高頻信號(hào))而言的。信號(hào)在FFC排線傳輸中,信號(hào)到達(dá)傳輸線中任意一個(gè)點(diǎn),排線與參考平面之間會(huì)形成電場(chǎng),由于電場(chǎng)的存在,會(huì)產(chǎn)生一個(gè)瞬間小電流,這個(gè)小電流在排線中的每一點(diǎn)也是存在的。與此同時(shí),信號(hào)也存在一定的電壓,這樣信號(hào)在傳輸過(guò)程中,排線的每一點(diǎn)等效成一個(gè)電阻,這個(gè)電阻就是我們所說(shuō)的特性阻抗,也通常叫特征阻抗或差分阻抗。注意,這個(gè)特性阻抗是針對(duì)高速傳輸排線,即高頻信號(hào)(大于100MHZ以上)而言,對(duì)于中低頻信號(hào),可以忽略。
如今高速傳輸線面臨許多在同一堆疊中實(shí)現(xiàn)的同步阻抗要求,如以太網(wǎng)的100Ω差分阻抗,90Ω的USB,85Ω的PCLe以及許多單端DDR要求。我們排線廠家必須遵循規(guī)范,以正確的阻抗選擇材料和布線走線。
通常而言,較高的阻抗,插入損耗會(huì)比較好,衰減會(huì)比較小,85Ω和100Ω阻抗之間的損耗差高達(dá)14%。
而較高阻抗的PCB確實(shí)又有具有更大的損耗;也就是說(shuō),阻抗和損耗之間的關(guān)系與PCB關(guān)系又成反比。比如:目前PCIE平行對(duì)的線材阻抗有85歐姆和100歐姆兩種?;?span style="color:rgba(0, 0, 0, 0.9);font-family:mp-quote, -apple-system-font, BlinkMacSystemFont, "font-size:16px;background-color:#FFFFFF;">數(shù)據(jù)分析,PCB板子的層數(shù)多了,層間距變小了,要滿足原來(lái)的阻抗要求就可能導(dǎo)致線徑太細(xì),不能滿足過(guò)電流的工藝要求,所以適當(dāng)?shù)亟档妥杩鼓繕?biāo)值來(lái)保證有足夠的走線寬度是很有必要的。
4~6層主力布線層是top/botm,85Ω在表層線寬/間距會(huì)很大,100Ω的就會(huì)好很多。降低阻抗后,負(fù)載變重,抗干擾能力要強(qiáng)一點(diǎn)。4到6層板布線都在外層,需要考慮抗干擾能力;強(qiáng)制疊層和線寬間距的情況下,8層板厚度減少,阻抗就變低。