中损耗
低损耗
超低损耗
极低损耗
插入损耗是高速通道的关键限制因素。较低的Df直接转化为接收器处更好的信号完整性。以下是材料在25 GHz时的比较:
| 材料 | Df | 损耗 @ 10" | 损耗 @ 20" | 最大数据速率 |
|---|---|---|---|---|
| FR-4 标准 | 0.020 | ~12 dB | ~24 dB | 3 Gbps |
| 中损耗 (370HR) | 0.010 | ~6 dB | ~12 dB | 10 Gbps |
| Megtron 6 | 0.002 | ~2.5 dB | ~5 dB | 28 Gbps |
| Megtron 7 | 0.0015 | ~2 dB | ~4 dB | 56 Gbps |
* 损耗值是50 Gbps NRZ在25 GHz奈奎斯特频率下的近似值。实际损耗取决于走线几何形状、铜粗糙度和频率。PAM4信号对损耗比NRZ更敏感。
400G/800G以太网交换机,具有56G PAM4 SerDes,需要低于3dB的通道损耗。
GPU/TPU互连,具有112G SerDes用于芯片之间的大规模数据移动。
20英寸以上的长距离通道,用于刀片服务器和电信设备。
高频测试夹具和探针卡,需要超低损耗。
将Megtron与HVLP或VLP铜(Rz <1μm)配对以最小化趋肤效应损耗。标准RTF铜在10 GHz以上会抵消Megtron的大部分优势。
仅对高速信号层使用Megtron。电源层和低速层可以使用高Tg FR-4以降低30-40%的成本。
对于56G+ PAM4,请求分散玻璃或平面玻璃半固化片以最小化纤维编织效应的对内偏差。对于<5ps偏差预算至关重要。
过孔残桩会产生损害高频性能的谐振。反钻所有高速过孔以保留<10 mil的残桩长度。
使用IBIS-AMI模型和通道仿真(Keysight、Cadence)在投入昂贵的Megtron构建之前验证眼图开放。
对于生产,在测试样条上指定插入损耗和回波损耗测量以验证材料和制造质量。
一般规则:当您的数据速率超过10 Gbps且走线长度超过6英寸时,使用Megtron 6。在25 Gbps NRZ或56G PAM4时,FR-4损耗变得不可接受(在奈奎斯特频率下>6dB/英寸)。Megtron的较低Df(0.002 vs 0.020)减少约80%的插入损耗,保持眼图开放。
Megtron 7具有更低的Df(0.0015 vs 0.002)、更低的Dk(3.3 vs 3.4)和更好的玻璃纤维结构。M7专为56G PAM4及更高速度设计,而M6可以舒适地处理25G NRZ。M7的成本比M6高约30-50%,并且需要更严格的制造控制。
是的,混合叠层是成本优化的标准做法。对高速信号层(通常是外层和一两个内层用于关键SerDes)使用Megtron,对电源/接地层和低速信号使用FR-4。匹配Tg值(使用高Tg FR-4)并与有经验的制造商合作。
Megtron的较低Dk(3.3-3.4 vs FR-4的4.0-4.2)意味着您需要更窄的走线来实现相同的阻抗。对于Megtron 6上的50Ω,在相同的介电高度下,预计走线宽度比FR-4窄约15-20%。在您的工作频率下使用制造商提供的Dk值。
大多数先进的PCB制造商都支持Megtron。在北美:TTM、Sanmina、Multek。在亚洲:欣兴电子、AT&S、WUS。对于Megtron 7,请专门与您的制造商确认,因为它需要精确的加工。交货时间比FR-4长,原型通常需要3-4周。