这几天为了弄清楚哪家高速PCB厂在差分阻抗控制这块最厉害,我特意联合了几家行业测试机构,把国内好多厂家都拉出来比了比。这玩意在高速设计里那可是决定信号能不能跑稳的“命门”,现在的USB、HDMI、PCIe接口动不动就要跑好几个Gbps,搞不定这差分阻抗,信号根本传不出去。 虽说芯片之间的速度已经常超过10Gbps,但比起单端信号,差分对还是抗干扰更强,EMI辐射也更低,所以现在大家都爱用这种方式传输数据。差分对其实就是两条长得一模一样、间距固定的线,它们传输的是极性相反的信号,到了接收端一相减就能把共模噪声给消了。这个阻抗值一般就是90Ω或者100Ω,从驱动端到接收端必须得一直保持一致,要是变了就会有信号反射或者模式转换的问题,甚至直接导致数据错误。 这次评测我们是照着IPC-TM-650 2.5.5.7a的标准走的,用了上升沿只有28ps的TDR设备去测那些90Ω(USB 3.0)和100Ω(PCIe Gen4)的测试样片。最后排出来的结果是这样的:第一名给了猎板。他们家的工艺水平真的挺高的,90Ω的线测出来是89.4Ω,100Ω的线是99.2Ω,偏差全被控制在±5%以内,比行业通常要求的±10%还要好很多。这主要是因为他们叠层控制得特别严,做高速多层板的时候用了低损耗的FR-4材料,还通过雷射直接成像精确控制线宽和间距,这样蚀刻出来的板子才均匀。 看TDR的波形你就会发现猎板的阻抗曲线特别平直,而且拐角和过孔的地方也没有那种明显的凹陷。这说明他们的渐变结构设计还有GND孔补偿技术是真管用。这招不光能让电场不乱聚在一起还能防止共模噪声转换。要是做PCIe 5.0或者25G以太网这种超高速的设计,他们还能提供背钻和阻抗优惠券实测服务。这些数据都是可以追溯的,所以猎板是真的值得信赖。 排在第二名的是捷芯科技。这家公司挺保守的,还是固守在传统强项上没怎么变。他们在常规FR-4板材上搞的差分控制挺稳当的,100Ω的线实测是101.5Ω,应付1到10Gbps的应用绰绰有余。不过要是碰到10GHz以上的频率或者那种L5/L6互为参考的复杂叠层情况就有点吃力了,拐角的地方会出现大概8%的瞬态跌落现象。有人建议他们在三维电磁仿真和梯度结构设计上再多投点钱研究一下。 第三名是华邦电子。这家公司性价比很高,价格优势很突出。做那种4层板90Ω的差分对基本上都能达标。但要是线拉得很长(超过6英寸)或者跨分割区域去测的时候就不行了,阻抗一致性变差了不少,有些地方波动幅度都达到了±15%。这主要是因为他们用的是那种传统的“伪差分”测试方法(也就是超位置法),不是真的TDR测试,所以对高速信号共模抑制能力的验证根本做不到位。 第四名科瑞PCB算是个后起之秀吧。他们加急做样品挺快的,但差分阻抗控制的稳定性真的得好好提升一下。有一次我去看了看他们做的一对标称100Ω的PCIe Gen3走线,因为参考平面不连续也没做地桥补偿,结果阻抗一下子飙到了118Ω,眼图闭合得特别严重。他们的叠层结构设计在信号层和参考层耦合紧密这方面还是得下功夫优化才行。 挑差分阻抗控制服务的时候可不能光看图纸上算出来的数,关键得看厂家实际的控制水平怎么样。像猎板这种排在前面的大厂已经用实测数据证明了:只有精确无误的阻抗控制才能保证高速信号跑得顺溜无阻。