帶你了解信號在指紋識別軟硬結合板上的傳輸速度是多少？

2024-01-26 09:18

在設計指紋識別軟硬結合板的時候經常會考慮信號線等長，如果等長做的不好，各個信號之間就會有延時，可能會造成數據采樣錯誤等問題。那么指紋識別軟硬結合板上的延時應該怎么計算？我們經常聽到的指紋識別軟硬結合板表層走線比指紋識別軟硬結合板內層走線的速度快為什么?

電路板廠講首先要明確的一個問題是指紋識別軟硬結合板上信號速度不是電子的運動速度。信號在指紋識別軟硬結合板信號線里是以電波的形式向前傳播。那么信號速度等于光速么﹖答案也是否定的。信號速度還與不同材料的介電常數相關。具體計算公式是V-CIEr0.5，其中Er是信號線周圍材料的相對介電常數。如果信號線暴露在空氣中那么信號的傳輸速度就等于C，但是在指紋識別軟硬結合板上，傳輸速度明顯小于C。

指紋識別軟硬結合板材料Fr4的介電常數在4.2-4.5左右，為了計算方便我們取4。帶入公式可以算出，Fr4材料制作的指紋識別軟硬結合板板上面信號的傳輸速度是光速的二分之一。光速大約等于12inchIns,計算得出Fr4板上信號速度大約是6inchIns。換算成延時，也就是166ps/inch。這就是我們經常說的指紋識別軟硬結合板板上信號延時大約是166ps/inch。

為什么表層走線比內層走線速度快呢？

顯然，PCB廠講我們說的介電常數是信號線周圍的介電常數。在指紋識別軟硬結合板內層走線四周都是Fr4基材，介電常數比較一致。但是表層走線只有一半是基材的介電常數，另一半暴露在空氣中（忽略綠油絲印等影響，在高速指紋識別軟硬結合板上絲印影響不可忽略），介電常數是1。綜合起來表層走線周圍的介電常數要小于4，所以表層走線的信號速度要比內層走線快。大約延時在140ps/inch左右。