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帶你了解信號(hào)在指紋識(shí)別軟硬結(jié)合板上的傳輸速度是多少？

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人氣：5180發(fā)布日期：2024-01-26 09:18【大中小】

在設(shè)計(jì)指紋識(shí)別軟硬結(jié)合板的時(shí)候經(jīng)常會(huì)考慮信號(hào)線等長(zhǎng)，如果等長(zhǎng)做的不好，各個(gè)信號(hào)之間就會(huì)有延時(shí)，可能會(huì)造成數(shù)據(jù)采樣錯(cuò)誤等問題。那么指紋識(shí)別軟硬結(jié)合板上的延時(shí)應(yīng)該怎么計(jì)算？我們經(jīng)常聽到的指紋識(shí)別軟硬結(jié)合板表層走線比指紋識(shí)別軟硬結(jié)合板內(nèi)層走線的速度快為什么?

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

指紋識(shí)別軟硬結(jié)合板材料Fr4的介電常數(shù)在4.2-4.5左右，為了計(jì)算方便我們?nèi)?。帶入公式可以算出，F(xiàn)r4材料制作的指紋識(shí)別軟硬結(jié)合板板上面信號(hào)的傳輸速度是光速的二分之一。光速大約等于12inchIns,計(jì)算得出Fr4板上信號(hào)速度大約是6inchIns。換算成延時(shí)，也就是166ps/inch。這就是我們經(jīng)常說的指紋識(shí)別軟硬結(jié)合板板上信號(hào)延時(shí)大約是166ps/inch。

為什么表層走線比內(nèi)層走線速度快呢？

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

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