什么鬼，PCB走線也看身材？！

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一博科技自媒體高速先生原創(chuàng)文 | 黃剛

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古語有云：窈窕淑女，君子好逑，如果要各位PCB行業(yè)的高富帥從高高瘦瘦和矮胖矮胖這兩種身材的美女中去選擇的話，相信大多數(shù)人都會選擇前者吧。那么如果傳輸線也有身材這一說的話，你們又會怎么選擇呢？

: \* Q5 b" q8 Z* q, o那個，大家不要想多哈，高速先生下面說的還是正兒八經(jīng)的PCB技術(shù)。恩，這篇文章應(yīng)該要先從疊層說起。

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! `$ X! d; a& G  Y, t7 P當然疊層是形形色色的，從4層到8層到……64層都有，但是無論多少層都好，對于設(shè)計高速信號的朋友來說，最關(guān)心的就是這3層：G-S-G！
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% Y6 x/ w- _9 m9 @1 F: f恩，不錯，就是下面這三層。

尤其是對于通信設(shè)備的背板而言更是如此。PCB工程師在評估的時候最關(guān)心的是需要多少個內(nèi)層可以出線，那么上面這個G-S-G的單元就是最核心的一環(huán)。例如你有板厚要求，然后確定了需要多少層內(nèi)層出線可以滿足之后，基本上就確定了一個G-S-G單元的厚度，然后多少個內(nèi)層就由多少個G-S-G單元來構(gòu)成了。
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; U! M5 V4 z/ Z+ L回到我們這邊列舉的那兩個疊層，你會發(fā)現(xiàn)，G-S-G的構(gòu)成也是略有不同，哪里不同呢？銅箔厚度可以不同，一般來說高速信號可以用0.5oz銅箔和1oz銅箔兩種情況。如果G-S-G這個單元的厚度一定的時候，如果用0.5oz的銅箔和1oz的銅箔到底對于走線的損耗有什么區(qū)別呢？高速先生大概畫出一個示意圖，就很清晰了。
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. ^4 ~1 }* z" R/ }同樣的G-S-G厚度的情況下，0.5oz銅箔和1oz銅箔的銅厚是不相同的，但是上面的示意圖有一個錯誤的地方，根據(jù)阻抗的計算公式，如果同樣要控制到阻抗100歐姆的情況下，銅厚變厚了，介質(zhì)厚度不變，那么線寬就會變細，也就是正確的示意圖應(yīng)該是下面這樣，1oz銅厚的情況下線寬肯定會比0.5oz銅厚時要細！

所以也就說本文題目所說的PCB也有身材一說，0.5oz的銅箔是矮矮胖胖，1oz的銅箔是高高瘦瘦。那么大家有沒有想過這兩種情況下走線的損耗會有差別嗎？也就是本文要去探討的核心內(nèi)容了。

* k$ ^' v! M. ~! O恩，我們按照M6級別的板材進行一個0.5oz和1oz的疊層，例如G-S-G的厚度的10mil，上面的厚度各5mil的情況下，我們算出分別的線寬大概是0.5oz的時候是4.8/9mil，1oz的時候是4.2/9mil。基本上剛好線寬少0.6mil，銅厚增加0.6mil的樣子。

我們對以上的結(jié)構(gòu)做一個仿真，在20inch的長線的情況下，兩者的損耗對比是這樣的。
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" y. b2 {  A1 e) L$ s0 ]9 E在20inch走線的情況下，我們標注了10GHz這個點，損耗差別了有1dB。說明兩者還是會有一定的區(qū)別，至于區(qū)別大不大，大家說了算哈，可能每個人的感覺不一樣。

高速先生腦洞開得大一點，假設(shè)再給出說明個2oz銅箔，其他條件都不變的情況下會怎么樣呢？雖然，做過高速pcb設(shè)計的工程師都知道，2oz銅箔作為高速線會被人笑SI。但是仿真是可以去嘗試去假設(shè)的嘛。于是我們增加同樣厚度情況下2oz的結(jié)構(gòu)，線寬進一步縮小，大概是3.4/9mil，這是一個更高更瘦的走線。這個時候我們再仿真一下，把幾種情況對比，如下所示哈。

, S( t$ B* a" g2 ]. n0 U0 k; G3 K恩，還是呈正比的關(guān)系，銅厚越厚的情況下，雖然犧牲了線寬來保證阻抗，但是損耗也是會進一步降低哈。
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而且我們還做了其他的一些條件的變化，例如不同損耗因子DF 板材的變換，不同的銅箔粗糙度的變換，發(fā)現(xiàn)走線的銅厚與損耗的變化依然是這個趨勢哈。

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