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凡亿专栏 | PCB设计问题:差分对可以不同层走线吗?
PCB设计问题:差分对可以不同层走线吗?

在PCB设计中,很多工程师会遇见各种问题,其中之一是差分对可以不同层走线吗?答案是可以的,这种设计策略旨在减少电磁干扰和信号损耗,特别是在高速数据传输和射频(RF)应用中。

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在PCB中,差分信号是一种通过两条相互耦合的传输线(即差分对)来传输的信号,它们之间的电压差代表实际传输的信息。

首先,差分对在不同层走线,理论上是可以减小玻纤效应的影响,而玻纤效应是信号在传输过程中受到PCB材料内部纤维结构的影响而产生的,可能导致信号失真和衰减。通过将差分对分布在不同的蹭上,可分散这种效应,从而提高信号的完整性和质量。

此外,不同层走线还能使BGA(球栅阵列)出线更为容易实现,尤其是在高密度、高集成度的电路板设计中。BGA封装具有大量的引脚,通过在不同层上安排差分对,可以更有效地管理这些引脚,减少信号交叉和干扰。

但是,这种走线方法并非有利无弊,由于加工工艺的限制,不同层的走线可能出现随机误差,导致上下两层走线无法准确重叠,若是出现错位,可能引入额外的电容和电感,从而影响差分对的性能。

此外,不同层之间的介质和绝缘材料也可能对信号传输有影响。

所以,工程师在采用不同层走线时,必须仔细评估这些潜在问题,采取相应措施来降低其影响,如:以通过优化加工工艺、控制层间厚度和介质材料的选择来减小随机误差和介质效应。此外,还可以采用差分线间距、线宽和介质层厚度的优化策略来进一步提高差分对的性能。


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