成对布线 & 紧密耦合
永远并行:两条差分线必须始终紧贴并行,路径完全一致(避免单线绕弯)。
间距恒定:两条线之间的间距(S)需严格保持一致(通常 ≤ 2倍线宽),以维持耦合度。
等宽设计:两条线必须完全等宽(W1 = W2),确保阻抗对称。
2. 精确阻抗控制
差分阻抗计算:根据板材(如高频FR4、罗杰斯)、叠层结构、线宽(W)、线距(S)及参考层距离,通过仿真工具(如Si9000)计算目标阻抗(常见100Ω或90Ω)。
参考层完整性:差分线下方的参考层(电源或地平面)必须完整无割裂,避免阻抗突变。
沉金工艺优势:在30层沉金板中,沉金层提供超平整焊盘表面,减少阻抗波动,尤其利于高频信号。
3. 严格等长匹配(Length Matching)
蛇形绕线(Serpentine Tuning):
当路径不对称时,在较短路径上添加蛇形走线补偿长度。
蛇形线需满足:振幅 ≤ 3×线宽,间距 ≥ 4×线宽,避免额外串扰。
公差控制:高速信号(如PCIe、USB3.0)要求长度误差 < 5mil(0.127mm),超高速(如25G+)需 < 2mil。
4. 避免外部干扰
与单端信号隔离:差分对与其他信号(尤其是时钟)间距 ≥ 3×差分对自身间距。
跨分割禁区:严禁跨越平面分割缝!若不可避免,需在分割处紧邻差分对添加缝合电容(0.1μF)。
过孔对称设计:
过孔位置需成对对称,避免相位偏移。
采用背钻(Back Drilling) 去除多余过孔残桩(Stub),减少信号反射(30层板必备工艺)。
5. 终端匹配
差分端接电阻:在接收端就近放置100Ω电阻跨接差分对,吸收反射(部分协议集成于芯片内)。
6. 层间设计优化(30层板关键)
同层布线优先:尽量在同一信号层完成差分对布线,避免换层导致的阻抗不连续。
换层时伴随回流孔:若必须换层,在差分过孔旁< 50mil处添加接地过孔,为返回电流提供最短路径。
参考层连续:换层时确保相邻层均为完整参考平面(如L1→L2,参考GND;L2→L3,参考PWR需加去耦电容)。
沉金工艺在差分布线中的价值
表面平整度:沉金层厚度均匀(通常0.05~0.1μm),避免焊盘“黑焊盘”现象,确保焊接后阻抗稳定。
抗氧化性:保护铜层免受氧化,维持高频下的低损耗特性。
焊点可靠性:为高速BGA/芯片焊接提供高可靠性界面,降低虚焊风险。
-深圳市傲投马啼科技有限公司