科学论证:为啥设计5mil左右的线宽“性价比”最高
高速先生成员--黄刚做过PCB-layout的朋友都知道在真正进入PCB布局布线之前往往有一个东西是要首先确定下来的那就是叠层设计。Chris和很多工程师朋友们聊过天Chris一来就会问很尖锐的问题你们的PCB布局布线能力非常厉害但是你们当中有多少人是自己一手一脚的进行叠层设计的呢不能说没有但是的确占得比例不多。为什么呢原因也很简单大部分的PCB工程师朋友更关心器件怎么布局走线能不能走出来。对于叠层设计来说他们最关心的就是多少层至于你问他们线宽需要多少mil在他们能保证有空间走的情况下我相信他们是不会care你是4mil还是6mil的。。。对啊如果设计工程师都不关心线宽的话那谁关心呢这个时候我们SI就真的要跳出来了没错我们会关心的更多为什么呢这就要从PCB叠层设计需要不就提到了我们点讲起了1 需要几个走线层、地平面、电源层加起来就是总的层数了。其中需要考虑的细节是走线需要几层出线地平面对应有几个电源需要几Oz的铜和需要多少层2 PCB板的总厚度有没有要求像一些主要协议和接口规范的约束例如1.6mm的金手指板卡等3 PCB板里面的高速信号速率是多少不同速率的高速协议允许的损耗值不同损耗值不同就意味着板上高速线的走线长度不同这就涉及到了需要用什么等级的板材和通过线宽来衡量单位长度的损耗值线宽这不就提到了我们这篇文章要讲的线宽了嘛。我们知道高速信号一般走在内层结构就是上面分别被pp和core包裹的如下所示除了电源层之外需要几个高速走线层其实就是在算需要几个上面这样的结构。上面的结构其实就需要我们去定义线宽和pp/core的厚度了。首先我们先说说线宽因为在板材一定的情况下它决定了我们单位长度走线的损耗值。然后我们再说说pp和core的厚度它们又反过来决定了线宽因为在一定的阻抗控制下pp和core的厚度定下来线宽也就定了。一句话他们之间是互相影响也互相关联Chris在这篇文章中用一个M7级别的pp和core的组合来看看控制同样的93欧姆阻抗下56G以上高速信号主流差分阻抗不同线宽的损耗值变化趋势看完了大家就明白Chris这篇文章的意思了。在控制93欧姆的前提下我们分别调整pp和core的厚度来控制线宽分别从3mil到8mil的变化下表给出了从3mil到8mil时的pp和core的厚度然后我们再给出不同线宽下的单位inch长度的损耗结果从3mil到8mil的损耗曲线如下所示从上图的结果看看我们当然知道线宽越宽损耗越小但是如果要说从3mil一直到8mil线宽变化时损耗变化比例的话大家会看到平时不太关注的一些东西。首先我们还是以表格的形式直观的列出不同线宽对应在14GHz和28GHz分别对应56Gbps和112Gbps的基频的损耗结果。好吧Chris这个时候可以回答下标题的问题了为什么说线宽在5mil左右时性价比最高呢我们首先从损耗的角度看看从3mil到8mil时线宽每减小1mil损耗增加的比例是怎么样的。先看看14GHz时如下所示8mil到7mil损耗0.51dB→0.56 dB增加9.80%7mil到6mil损耗0.56 dB→0.62 dB增加10.71%6mil到5mil损耗0.62 dB→0.69 dB增加11.29%5mil到4mil损耗0.69 dB→0.79 dB增加14.49%4mil到3mil损耗0.79 dB→0.97 dB增加22.78%再看看28GHz时如下所示8mil到7mil损耗0.87dB→0.93 dB增加6.9%7mil到6mil损耗0.93 dB→1.03 dB增加10.75%6mil到5mil损耗1.03 dB→1.14 dB增加10.68%5mil到4mil损耗1.14dB→1.29dB增加13.16%4mil到3mil损耗1.29 dB→1.57dB增加21.71%从这个case的线宽-损耗变化趋势看 5mil是一个分水岭线宽小于5mil之后的损耗增加量变得飞快而大于5mil之后尤其到了7mil往上走的时候由于线宽的增加导致的损耗的改善就越来越小了。另外我们上面的文章还展示了对应线宽下的pp和core的厚度变化我们也大概来算算pp和core加起来的厚度随不同线宽的变化量如下所示3milcore2.5milPP2.5mil4milcore3.5 milPP3.3mil 线宽3mil→4mil总厚度加1.8mil5milcore4 milPP4.2mil 线宽4mil→5 mil总厚度加1.4mil6milcore5 milPP5.1mil 线宽5mil→6 mil总厚度加1.9mil7milcore6milPP5.9mil 线宽6mil→7 mil总厚度加1.8mil8milcore7milPP6.8mil 线宽7mil→8 mil总厚度加1.9mil那么凑巧吗刚好也在5mil线宽时增加量和其他线宽的不同其他线宽变化下增加的量都在1.8mil左右但是4mil到5mil变化时增加的量却是最小的只有1.4mil。什么叫性价比呢本文想表达的意思就是线宽的不同当然会导致损耗的不同 导致叠层厚度的不同。从上述的损耗和pp/core厚度和线宽的关联性验证的数据看5mil线宽的损耗算是一个分水岭小于5mil后损耗增加剧烈大于5mil后损耗改善慢慢变小如果从厚度的角度看5mil左右线宽相对其他线宽也具有相对较小的厚度改变量。当然不是说5mil线宽是每个项目的黄金线宽哈例如有的项目可能需要极小的损耗那就只能通过不断增加线宽来实现了。或者有的项目要求的叠层厚度很小压根不可能增加pp和core做到5mil线宽我们也没办法勉强。Chris想说的只是一个叠层设计相对比较深层的一种思路就是如果没有其他约束情况的话把线宽设计到5mil时加工因素的一些影响例如线宽需要change成4.8mil或者5.2mil又或者pp和core的厚度略微调整个0.2-0.3mil的时候5mil线宽这个性价比高的优势就体现出来了在上述参数的调整过程后从损耗和阻抗变化来说它一定会比其他线宽有更好的适应性在抵御加工因素变化时能更好的保持预期的效果哈

相关新闻

C# 指针之美

C# 指针之美

C# 指针之美 在很多人的印象里,C# 是一门“托管”语言,内存管理有垃圾回收器(GC)兜底,似乎与指针这种“危险”的东西绝缘。然而,C# 通过 unsafe 上下文,为我们打开了一扇通往底层操作的大门。指…

2026/10/21 13:34:35 阅读更多 →
AI编码智能体UI Skills:设计稿自动生成代码的工程实践

AI编码智能体UI Skills:设计稿自动生成代码的工程实践

1. 项目概述:当设计思维遇见AI编码最近在GitHub上看到一个挺有意思的项目,叫“UI Skills”,一个专门面向设计工程师的AI编码智能体技能集合。4.8K的Star数,对于一个聚焦在设计与前端交叉领域的工具集来说,热度相当可观…

2026/10/22 4:15:18 阅读更多 →
Claude Code Channels:AI编程助手移动化部署与实战指南

Claude Code Channels:AI编程助手移动化部署与实战指南

1. 从桌面到口袋:AI编码助手的移动化革命最近,一个消息在开发者圈子里传开了:Claude Code的Channels功能正式上线了。这意味着什么?简单来说,你现在可以随时随地,甚至在手机上,远程操控你电脑上…

2026/10/20 20:43:41 阅读更多 →

最新新闻

Electron桌面应用开发实战:从环境搭建到打包发布全流程

Electron桌面应用开发实战:从环境搭建到打包发布全流程

做前端这些年,我大部分时间都在跟浏览器标签页打交道,直到第一次把桌面应用跑起来,才发现原来自己一直被限制在地址栏和刷新按钮围起来的框框里。Electron这个词,最开始是在某段时间频繁出现在同事的讨论里,一个用HTML…

2026/10/22 10:18:38 阅读更多 →
滑盖智能锁T109深度解析:结构原理、安装调试与故障排查

滑盖智能锁T109深度解析:结构原理、安装调试与故障排查

简介:亚太天能T109滑盖智能锁产品说明书是一份PDF格式的官方技术文档,主要面向智能锁安装人员、终端用户及售后维护者,帮助快速掌握产品安装、配置与常见故障处理。全包仅1个PDF文件,大小4.37MB,内容结构清晰&#xff…

2026/10/22 11:01:53 阅读更多 →
PMSM弱磁控制原理与Simulink建模:高速AGV驱动系统设计指南

PMSM弱磁控制原理与Simulink建模:高速AGV驱动系统设计指南

上个月我在调试一台高速AGV的驱动系统,整车要求空载跑到8m/s,电机转速已经拉到额定点,驱动器的输出电压也顶到了母线电压极限附近。再往上踩速度指令,转速纹丝不动,三相电流反而开始震荡。那会儿我的第一反应就是&…

2026/10/22 9:44:47 阅读更多 →
C++核心知识点:从内存管理到STL的实战指南

C++核心知识点:从内存管理到STL的实战指南

C 这门语言我前前后后折腾了十几年,用它写过嵌入式驱动、做过游戏服务端,也搭过基础组件库。每次看到新人一头扎进"C 核心知识点"这个搜索词,我其实挺感慨的——这门语言的难点从来不是语法多,而是知识点之间的耦合太深…

2026/10/22 10:42:00 阅读更多 →
T109滑盖智能锁怎么装?安装调试与故障排查全攻略

T109滑盖智能锁怎么装?安装调试与故障排查全攻略

简介:亚太天能T109滑盖智能锁产品说明书以PDF格式发布,适合智能锁用户、安装人员与售后维修人员阅读。内容围绕T109系列指纹密码刷卡锁展开,先介绍前面板、后面板、锁体、机械钥匙、电池盒盖等部件名称与功能,再给出完整安装步骤&…

2026/10/22 10:40:08 阅读更多 →
LLM知识降熵:从信息垄断到理解权下放

LLM知识降熵:从信息垄断到理解权下放

你有没有过这种经历:翻开源码注释、论文摘要或者一份专业报告,每个字都认识,连在一起却像天书。想找人聊聊,身边要么没人懂,要么懂的懒得跟你解释。后来我试着把同一段内容丢给一个大语言模型,几秒钟之后&a…

2026/10/22 10:56:37 阅读更多 →

日新闻

周新闻

基于GMM的语音识别系统原理与MATLAB实现详解

基于GMM的语音识别系统原理与MATLAB实现详解

说到基于高斯混合模型(GMM)的语音识别系统,很多人第一反应就是一堆数学公式,觉得门槛很高。但如果你真的在MATLAB里把它落地跑通,会发现核心其实就是三件事:把声音变成特征向量,用GMM给每个类别…

2026/10/22 1:47:45 阅读更多 →
数字图像处理入门:反白、灰度化、调色板修改与导出txt实践

数字图像处理入门:反白、灰度化、调色板修改与导出txt实践

数字图像处理这四个字听起来挺唬人,但落到具体操作上,无非就是让计算机按你的想法“摆弄”像素。我在一个模拟项目X里用了一套特别经典的基础处理流程:对图像做反白、改调色板、彩色转灰度,最后把像素数据导出成txt文件。单看每一…

2026/10/22 21:33:42 阅读更多 →
机器人大脑技术盘点:具身智能的感知、决策与数据闭环

机器人大脑技术盘点:具身智能的感知、决策与数据闭环

如果你的信息流最近也天天刷到“机器人大脑”这个词,你会发现一个很有意思的现象:每个人说的“大脑”根本不是同一个东西。有人指的是大语言模型,有人指的是运动控制系统,还有人指的是能理解物理世界的端到端模型。在2026年这个时…

2026/10/22 5:12:39 阅读更多 →

月新闻

我发现了一个新思路:用 Remotion + Claude Code 像写代码一样自动化生成短视频

我发现了一个新思路:用 Remotion + Claude Code 像写代码一样自动化生成短视频

/* MD / 富文本中的 .toc(含博客园搬家等嵌套结构);.toc-box 在侧栏,不受影响 */#content_views .toc,/* 编辑器常在目录前后插入空 p(:empty 仍占 20px),一并去掉避免顶空隙 */#content_views.markdown_views > p:empty:has(+ .toc),#content_views.markdown_views …

2026/10/21 21:50:56 阅读更多 →
Windows下 Codex 中 Chrome 和 Computer Use 插件不可用问题排查及解决参考方式:TaoToken 统一 Key 配置与验证

Windows下 Codex 中 Chrome 和 Computer Use 插件不可用问题排查及解决参考方式:TaoToken 统一 Key 配置与验证

/* MD / 富文本中的 .toc(含博客园搬家等嵌套结构);.toc-box 在侧栏,不受影响 */#content_views .toc,/* 编辑器常在目录前后插入空 p(:empty 仍占 20px),一并去掉避免顶空隙 */#content_views.markdown_views > p:empty:has(+ .toc),#content_views.markdown_views …

2026/10/21 21:51:55 阅读更多 →
黑夜航拍船只数据集训练YOLOV5模型全流程解析

黑夜航拍船只数据集训练YOLOV5模型全流程解析

/* MD / 富文本中的 .toc(含博客园搬家等嵌套结构);.toc-box 在侧栏,不受影响 */#content_views .toc,/* 编辑器常在目录前后插入空 p(:empty 仍占 20px),一并去掉避免顶空隙 */#content_views.markdown_views > p:empty:has(+ .toc),#content_views.markdown_views …

2026/10/22 19:06:46 阅读更多 →