作為簡(jiǎn)要概述，差分信號(hào)已成為電子元件連接的主要方式。對(duì)于因特網(wǎng)上的任何和所有流量，差分信令是數(shù)據(jù)通過銅互連從一個(gè)地方移動(dòng)到另一個(gè)地方的方式。

從PCB層壓板的角度來看，如果不考慮這些路徑的設(shè)計(jì)和制造方式，構(gòu)成PCB的層壓板的微小變化可能會(huì)破壞整個(gè)數(shù)據(jù)路徑。偏斜的主要原因來自幾個(gè)來源，包括差分對(duì)的兩側(cè)長度的差異以及差分對(duì)的兩側(cè)的速度差異。使用現(xiàn)代布局工具，差分對(duì)兩側(cè)的機(jī)械長度可輕松匹配至小于1皮秒，因此這不應(yīng)成為偏斜的重要來源。

歪斜的一個(gè)微妙的潛在因素是PCB層壓板中使用的玻璃編織。主要是，編織引起的歪斜是玻璃增強(qiáng)織物編織方式的結(jié)果。例如，如果差分對(duì)中的一個(gè)成員在玻璃束上行進(jìn)更多而另一個(gè)在玻璃束之間的樹脂上行進(jìn)更多，則結(jié)果是該對(duì)的每一側(cè)具有不同的速度，導(dǎo)致歪斜。并且，這種偏斜通常具有相當(dāng)高的皮秒數(shù)。雖然差分鏈路可以容忍沒有標(biāo)準(zhǔn)的偏斜量，但是在信號(hào)質(zhì)量降低到數(shù)據(jù)丟失之前，通常接受的量是四分之一UI(單位間隔)。 UI是一個(gè)數(shù)據(jù)位的長度。表1中列出了常用日期速率及其單位間隔。

表1.常用數(shù)據(jù)速率及其可接受的單位間隔

在本文的第1部分中，我展示了相同測(cè)試PCB與兩種不同玻璃編織樣式(1080和3313)的偏斜差異。同樣在第1部分中，我描述了玻璃布樣式的各種數(shù)字標(biāo)識(shí)，我注意到雖然每英寸有多少個(gè)螺紋和每種玻璃樣式的螺紋尺寸都有標(biāo)準(zhǔn)，但玻璃束的標(biāo)準(zhǔn)沒有標(biāo)準(zhǔn)。形成。而且，玻璃束的形成對(duì)高速差分對(duì)的質(zhì)量影響最大，是否會(huì)引起偏斜。

鑒于偏斜對(duì)數(shù)據(jù)路徑的影響，有五個(gè)提出的控制編織誘導(dǎo)歪斜的方法。它們包括：

以與編織成一定角度的方式布置差分對(duì)。

使用與玻璃編織成一定角度旋轉(zhuǎn)的圖稿制作每個(gè)PCB(跡線布線為X和藝術(shù)品中的Y.

以與玻璃纖維相同的間距對(duì)每對(duì)成員進(jìn)行布線。

使用具有較低介電常數(shù)(DK)的玻璃。樹脂的那種。

使用玻璃編織樣式，玻璃以均勻的方式機(jī)械擴(kuò)散，如1067,1078,1086和某些版本的3313.(玻璃編織樣式的圖片提供本文的第1部分)。

我們可以采用這些方法中的每一種來描述它們控制編織引起的歪斜的有效性。

與織法成一定角度的路線信號(hào)

一些OEM在其布局團(tuán)隊(duì)中強(qiáng)加了這種方法。它使布局操作復(fù)雜化并且可能使其成本更高。然而，已經(jīng)表明，通過使跡線(或多或少)均勻地在玻璃束上和玻璃束上移動(dòng)，可以使歪斜最小化。在許多情況下，沒有足夠的機(jī)械空間來允許這種“偏離角度”布線。因此，希望以另一種方式解決偏斜問題。

使用與玻璃編織成一定角度旋轉(zhuǎn)的藝術(shù)品制作每個(gè)PCB(在圖稿中將跡線布置為X和Y)

該解決方案要求制造商將PCB圖形與層壓板成一定角度，如圖1所示。差分對(duì)(假設(shè)它們沿X和Y方向布線)將與編織成一定角度。如圖1所示，浪費(fèi)了大量電路板材料(紅色區(qū)域)，這增加了整體電路板成本。再次，找到更好的解決方案會(huì)很好。

圖1.定位面板使得差分信號(hào)成對(duì)地以層壓材料中的玻璃編織角度行進(jìn)。

以與玻璃纖維相同的間距布置每對(duì)成員

這種方法基于如下思想：如果差分對(duì)的跡線展開到與玻璃束相同的間距，則兩者都將看到相同的變化并且偏斜將被最小化。測(cè)試PCB上的差分對(duì)(第1部分的圖1)以這種方式布線。圖2是顯示幾種常用玻璃樣式的編織間距的圖表。節(jié)距范圍從14密耳到22密耳。假設(shè)該方法控制偏斜，則在密集PCB上難以實(shí)現(xiàn)寬間距。最好找到一種不會(huì)對(duì)PCB路由施加這種約束的替代解決方案。

圖2.編織玻璃纖維尺寸

使用DK或介電常數(shù)低于樹脂的玻璃

差異歪斜是由玻璃的DK和層壓板中的樹脂的巨大差異引起的。 (玻璃DK約為6，樹脂DK約為3.)使用較低的DK玻璃應(yīng)有助于緩解歪斜問題。已經(jīng)使用低DK玻璃制造了幾個(gè)測(cè)試PCB(例如：8313，DK≈4)。不幸的是，測(cè)試結(jié)果表明這種方法不能很好地工作使用玻璃編織樣式，玻璃以均勻的方式機(jī)械鋪展，例如1067,1078,1086和某些版本的3313

將纖維機(jī)械鋪展在每個(gè)玻璃束中具有減少的效果傳輸線穿過PCB時(shí)看到的DK的變化。表2中的測(cè)試PCB由各種玻璃編織樣式制成，其中一些是3313玻璃編織，其在兩個(gè)方向上沒有機(jī)械擴(kuò)散。測(cè)試結(jié)果表明，玻璃的機(jī)械擴(kuò)散導(dǎo)致非常低的偏斜，沒有成本損失。

圖3顯示了1067玻璃機(jī)械擴(kuò)散的偏斜結(jié)果。玻璃在水平(經(jīng)向)和垂直(填充)方向上機(jī)械地展開。與先前描述的四種方法相比，玻璃的鋪展是一種更安全，更便宜的減少差異偏斜的方法。依賴于機(jī)械擴(kuò)散玻璃存在一個(gè)問題：沒有標(biāo)準(zhǔn)可以定義玻璃何時(shí)適當(dāng)鋪展，并且每個(gè)供應(yīng)商都采用不同的方式。圖4顯示了涂布玻璃的示例。

圖3.機(jī)械涂布1067玻璃的斜度測(cè)試結(jié)果

依賴玻璃編織均勻性的潛在問題：

目前，編織玻璃行業(yè)推廣玻璃編織，以便為構(gòu)建PCB提供更均勻的激光鉆孔盲孔。例如，表2中測(cè)試PCB中使用的3313和8313玻璃在兩個(gè)方向上沒有玻璃擴(kuò)散，而之前使用另一個(gè)編織器的3313玻璃制造的測(cè)試PCB產(chǎn)生了極好的歪斜結(jié)果，因?yàn)椴ＡЬ鶆虻厣⒉荚谒胶痛怪狈较颉Ａ硪粋€(gè)潛在的問題源于制造商將玻璃樣式改變?yōu)槲磾U(kuò)散的樣式，導(dǎo)致偏差超過數(shù)據(jù)鏈所能容忍的程度。

表2.包括3313和8313在內(nèi)的各種玻璃編織樣式制成的10種材料的斜度測(cè)試結(jié)果* I-Speed IS#2是使用1035機(jī)械傳播

圖4.機(jī)械擴(kuò)散玻璃的例子

用專門設(shè)計(jì)用于控制偏斜的材料解決歪斜問題

Isola開發(fā)了兩種層壓系統(tǒng)，GigaSync?和Chronon?，其設(shè)計(jì)旨在最大限度地減少不受玻璃編織影響的差分對(duì)中的偏斜。 GigaSync的損耗正切為.006，是一種適用于服務(wù)器刀片市場(chǎng)的中等損耗層壓系統(tǒng)。 Chronon是一種超低偏斜極低損耗層壓系統(tǒng)，適用于包含具有長數(shù)據(jù)路徑和極高數(shù)據(jù)速率的超大背板的系統(tǒng)。它的損耗角正切為.003。

圖5描述了從GigaSync和Chronon構(gòu)建的電路板的測(cè)試結(jié)果。歪斜結(jié)果與所使用的玻璃樣式無關(guān)，使得制造商通過改變玻璃樣式來破壞設(shè)計(jì)的可能性大大降低。這兩種材料系統(tǒng)的小偏斜滿足了至少40Gb/S的數(shù)據(jù)鏈路的偏斜需求，而無需特殊的設(shè)計(jì)或制造方法。圖5中的數(shù)據(jù)取自用于制造表2中列出的測(cè)試PCB的相同圖形。在這些測(cè)試中，使用了Chronon和GigaSync層壓板。

圖5.使用Isola的GigaSync和Chronon構(gòu)建的電路板的測(cè)試結(jié)果