差分訊號(hào)之包帶工序的工藝探討

所謂差分方式傳輸（信號(hào)完整性理論之差分訊號(hào)），就是發(fā)送端在兩條信號(hào)線上傳輸?shù)姆凳窍嗟鹊?，相位是相反的電信?hào)，而對(duì)于接收端，將會(huì)對(duì)接收的兩條信號(hào)做 減法運(yùn)算，這樣就獲得了幅值翻倍的信號(hào)，其抗干擾原理是：假如兩條信號(hào)都收到同樣的（同向、等幅度）的干擾信號(hào)，由于接收端是懟接收的兩條線信號(hào)進(jìn)行減法處理，因此干擾信號(hào)會(huì)被基本抵消。也就是說(shuō)，一個(gè)差分放大器的輸入有效信號(hào)幅度只需要幾毫伏，但是它卻能夠?qū)σ粋€(gè)高達(dá)幾伏特的共模信號(hào)無(wú)動(dòng)于衷。那么怎么樣才能保證兩條信號(hào)線受到的干擾信號(hào)盡量是同相、等幅呢？辦法之一就是要將那兩根線扭在一起，也就是所謂的“雙絞線”，因?yàn)橛幸粋€(gè)電磁學(xué)定理：可以近似的認(rèn)為雙絞線收到的干擾信號(hào)是同相、等幅度的，所以差分信號(hào)在信號(hào)傳輸中用的比較多，也就有原因了，最大的誘因就是抗干擾性強(qiáng)；如下圖所示：

高速線常見(jiàn)的種類(lèi)

目前的差分對(duì)主要就是傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)；由于我們?cè)谑褂脮r(shí)周?chē)鷧s可能出現(xiàn)各種雜亂的干擾信息，假如這些干擾信號(hào)進(jìn)入數(shù)據(jù)線的內(nèi)層導(dǎo)體，疊加到本來(lái)傳輸?shù)男盘?hào)上，是不是有可能干擾或改變?cè)瓉?lái)傳輸?shù)男盘?hào)，從而造成有用信號(hào)損耗或出現(xiàn)問(wèn)題？而這包帶的鋁箔層則對(duì)我們要傳輸?shù)男畔⑵鹬雷o(hù)和屏蔽的作用，一般采用背膠鋁箔+背膠麥拉的結(jié)構(gòu)來(lái)保證鋁箔的屏蔽效果，當(dāng)然并不是所有的數(shù)據(jù)線都有兩層屏蔽，有些有多個(gè)屏蔽層，有的只有一層。屏蔽是對(duì)兩個(gè)空間區(qū)域之間進(jìn)行金屬的隔離，以控制電場(chǎng)、磁場(chǎng)和電磁波由一個(gè)區(qū)域?qū)α硪粋€(gè)區(qū)域的感應(yīng)和輻射。具體講，就是用屏蔽體將導(dǎo)體線芯包圍起來(lái)，防止他們受到外界電磁場(chǎng)/干擾信號(hào)的影響，同時(shí)也能阻止線內(nèi)的干擾電磁場(chǎng)/信號(hào)向外擴(kuò)散。高頻數(shù)據(jù)線的屏蔽層主要由銅、鋁等非磁性材料制成，一般為銅箔鋁箔等，它們的厚度很薄，遠(yuǎn)小于使用頻率上金屬材料的集膚深度。需要說(shuō)明的一點(diǎn)是它的一端必須與電路的信號(hào)地連接，因?yàn)槠帘螌拥男Ч饕皇怯捎诮饘袤w本身對(duì)電場(chǎng)、磁場(chǎng)的反射、吸收而產(chǎn)生的，而是由于屏蔽層的接地產(chǎn)生的，接地的形式不同將直接影響屏蔽效果，如何保證屏蔽的穩(wěn)定性就是線纜廠商需要特別關(guān)注的重點(diǎn).

高速線纜裸線常用規(guī)格有24AWG~34AWG;

高速線纜裸線結(jié)構(gòu)分為3種：3種線纜結(jié)構(gòu)在同樣頻率下對(duì)比優(yōu)缺點(diǎn)如下：

1.雙地線

優(yōu)點(diǎn)：焊接可靠穩(wěn)定，雙地線和裸線的鋁箔屏蔽接觸良好同時(shí)和PCB板地接觸可靠，容易加工；

缺點(diǎn)：寬度空間稍微比較大，成本高；

2.單無(wú)地線

優(yōu)點(diǎn)：焊接可靠穩(wěn)定，雙地線和裸線的鋁箔屏蔽接觸良好同時(shí)和PCB板地接觸可靠，寬度空間??；

缺點(diǎn)：由于線纜組件加工需要將中間地線折彎到邊上，導(dǎo)致不容易加工；

3.無(wú)地線

優(yōu)點(diǎn)：寬度空間小，對(duì)裸線制程和線纜組件制程容易加工，成本低；

缺點(diǎn)：可靠性不穩(wěn)定，熱脹冷縮，導(dǎo)致裸線屏蔽層和接地片容易出現(xiàn)接觸不穩(wěn)定；

3種線的結(jié)構(gòu)根據(jù)不同產(chǎn)品需求來(lái)選擇，比較主流的是雙地線和無(wú)地線裸線結(jié)構(gòu);

備注：芯線材質(zhì)鍍銀銅；地線材質(zhì)鍍錫銅；

高速線常見(jiàn)的包帶工序工藝介紹

下一代SAS6.0系列產(chǎn)品

絕緣芯線是線纜生產(chǎn)的基礎(chǔ)，芯線質(zhì)量的好壞對(duì)后續(xù)工序有至關(guān)重要的影響。芯線采用生產(chǎn)制造過(guò)程中，要求生產(chǎn)設(shè)備具有在線監(jiān)控及控制功能，確保芯線均一、穩(wěn)定，控制的工藝參數(shù)，包括芯線的直徑、水中電容、同心度等。平行對(duì)繞包是芯線后的工序，其通過(guò)繞包機(jī)就是將2根絕緣芯線及地線集合在一起，同時(shí)在外面包上一層鋁箔拉和一層自粘聚酯帶，用于屏蔽線對(duì)及穩(wěn)定繞包芯線結(jié)構(gòu)。

此過(guò)程對(duì)線材性能有著重要影響，包括阻抗、延時(shí)差、衰減等，因此必須嚴(yán)格按工藝要求生產(chǎn)，并對(duì)電性能進(jìn)行測(cè)試，以確保繞包芯線是符合要求的，在繞包這個(gè)產(chǎn)品的生產(chǎn)工序中，需要了解兩個(gè)關(guān)鍵名詞，1，繞包，2，熱熔。繞包鋁箔的厚度和重疊率要嚴(yán)格控制，繞包重疊率普通線材在15-25%即可滿足要求，但是SAS由于采用了平行線對(duì)的結(jié)構(gòu)，線對(duì)自身的抗串音能力降為零，為保證電纜的近端串音衰減，一般要求繞包的重疊率在30-40%之間,繞包的制造工藝的過(guò)程控制非常重要，包帶好壞會(huì)影響傳輸介質(zhì)的不均勻性，比如鋁箔放出不順暢有鋁屑等，當(dāng)堵塞到般定程度，還會(huì)將鋁箔拉斷；另外沒(méi)有放鋁箔很順暢會(huì)有碎屑被刮下來(lái)，后會(huì)極不均勻的粘附在芯線表面，影響傳輸介質(zhì)的均勻性，導(dǎo)致制品的傳輸性能下降，特別是阻抗和衰減。差分對(duì)收線前，需要對(duì)自粘性聚酯帶進(jìn)行加熱，以使自粘聚酯帶上的熱熔膠熔化粘結(jié)。

熱熔部分采用的是可控溫電磁加熱預(yù)熱器，可根據(jù)實(shí)際需要對(duì)加熱溫度進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。一般預(yù)熱器的安裝方式有立式和臥式兩種，立式預(yù)熱器可節(jié)省空間，但繞括線對(duì)需要經(jīng)過(guò)多道大角度的導(dǎo)輪，才能進(jìn)入預(yù)熱器，容易使絕緣芯線和繞包帶的相對(duì)位置發(fā)生改變，導(dǎo)致高頻傳輸線 的電氣性能下降。與之相比，臥式預(yù)熱器因與繞括線對(duì)處于同一直線上，在進(jìn)入預(yù)熱器之前，線對(duì)只經(jīng)過(guò)幾道用國(guó)校直作用的導(dǎo)輪，繞包線編在經(jīng)過(guò)導(dǎo)輪時(shí)不發(fā)生角度改變，保證了絕緣芯線和繞包帶的相編位置 的穩(wěn)定性。臥式預(yù)熱器的唯一缺點(diǎn)是占用的空間較多，生產(chǎn)線比裝有立式預(yù)熱器的繞包機(jī)要長(zhǎng)。下一代6類(lèi)的產(chǎn)品，目前里面的采用銅箔和鐵氟龍帶包覆.

高速線常見(jiàn)的問(wèn)題分析

對(duì)于屏蔽的重要性一家不言而喻，如何保證包覆的服帖和性能的穩(wěn)定，繞包工藝最主要的性能指標(biāo)控制之后，接下來(lái)就是在保證高頻性能的情況下去保證繞包的產(chǎn)能，繞包設(shè)備的繞包頭于牽引之間的匹配就非常重要，需要設(shè)計(jì)穩(wěn)定的同步指標(biāo)，來(lái)保證繞包節(jié)距和牽引的穩(wěn)定性.