高速线没你想的的那么简单

对于高频通讯线而言，阻抗（，衰减（），延时（），延时差，近端串音（）等都是一些重要的传输指标，对于如何控制线缆的这些指标参数，从设计到生产细节均会有很多影响，近期看到很多之前做非高速线的工厂开始买设备上产线，其实蛮担心的，其实高速线没你想的的那么简单.

材料的选择---导体选择

材料的选择---绝缘材料选择

接下来的主材就是绝缘材料，对于线缆成品的性能有非常大的影响，比如目前高速线缆的绝缘材料各家根据成品的高频要求选择都会有所差异，绝缘材料选择也是基于各种性能的平衡和多次验证后的定型，举例:目前SAS3.0/4.0普通版本一般选择PP，SAS5.0选择FEP，6.0以上就会选择FEP发泡等，基于高频衰减性能选择.

PP (Polypropylene) 聚丙烯;PP是发展很快.应用很广的一种热塑性塑料.优点:与其它通用热塑性塑料比较,PP具有比重小.刚性好.强度高.耐绕曲以及有高于100C的耐热温度和良好的耐化学腐蚀性.价格低廉等优点.缺点:低温耐冲击性较差,易老化,成型收缩率大.燃烧时会有燄滴.不易熄灭快速完全烧掉,有延燃情形.所以搭配PP绝缘的需要增加阻燃铝箔和麦拉；不同的铝箔厚度，铝箔宽度，背胶层等对传输性能都有较大的影响，

聚全氟乙丙烯(FEP)高速传输线缆是一种连接通讯设备的线缆，具有低衰减、低延时、低损耗和节能环保等优点，广泛应用在数据中心和高性能计算机连接等高速通信场所。随着高速传输要求的提升，高速传输线缆所面对的环境也是各不相同，不同的场合对线缆的抗撕扯、耐温程度和耐化学腐蚀提出不同要求。除具备较好的电性能外，还要求线缆具备良好的机械性能和化学稳定性。聚全氟乙丙烯(FEP)是以四氟乙烯(TFE)和六氟丙烯(HFP)共聚制得。具有优异的耐化学性、耐高温、耐天候老化和耐开裂等性能，使其成为线缆保护层的优质选择，深受航空航天、电子产业及石油化工等诸多领域的喜爱。

与聚四氟乙烯(PTFE)相比，FEP的侧链上引入了三氟甲基，相当于用三氟甲基取代了部分氟原子。三氟甲基的引入破坏了链的结晶性，降低了粘度，使FEP可以通过挤出机加工成型，有效地改善了加工性能。

设备的选择

高速传输线，都需要那些设备，每个设备应该具备那些在线控制监控功能，设备的稳定性评估，都将影响线缆的质量一致性，特别是线缆绝缘押出和传输线缆承揽设备，平行对包带设备，这三道工序对结构的稳定性要求极其高。我们的押出主设备一般由主动放线机、感应预热器、三层共挤挤出机、注氮系统、冷却系统、牵引机及自动换盘双轴收线机等部分组成，同时配备电容仪、外径检测及控制系统、偏心仪、凹凸仪、温 控系统等在线检测反馈设备，从设备的组成不难看岀，高速线工艺控制的复杂性。要保证线缆的高频状态下稳定工作，要求传输介质必须均匀。介质结构及性质的变化将直接导致电缆特性阻抗的变化，同时因结构不均匀性的存在，使得电缆的特性阻抗与终端不 匹配，信号在不均匀线路中传输时会产生较大的反射，使衰减增大，这些都将导致传输到终端的信号失真。因此，生产中控制各道工序的产出品的结构均匀性和稳定性是这类产品是否合格的关键；对于绝缘工序来讲，需要严格控制的是绝缘外径、同心度、椭圆度以及电容等指标。

接下来的包带和绞线承揽工艺都是为了保护芯线的稳定性而努力，特别对于平行线对， 在后道工序加工时很容易出现绕包松散、成缆变形、地线位置变动的情况，所以，高速线缆需要在屏蔽层外绕包一层自粘型聚酯带，以保证线对结构稳定。自粘聚酯带是一种具有热熔胶涂层的聚酯带，要求热熔胶的温度应在200°C以内，温度过高，将会使内部绝缘芯线软化，在经过张力导轮时，两根绝缘芯线会发生变形粘连，从而导致性能不合格。温度过低，容易包带松散不稳定，自粘型聚酯带最主要的控制要点就是出预热器后 迅速冷却固化，在进入收线盘时，线对不能发生变形和翻转等异常。在绕包这个产品的生产工序中，需要了解两个关键名词，1，绕包，2，热熔。绕包铝箔的厚度和重叠率要严格控制，绕包重叠率普通线材在15-25%即可满足要求，但是SAS由于采用了平行线对的结构，线对自身的抗串音能力降为零，为保证电缆的近端串音衰减，一般要求绕包的重叠率在30-40%之间,绕包的制造工艺的过程控制非常重要，包带好坏会影响传输介质的不均匀性，比如铝箔放出不顺畅有铝屑等，当堵塞到般定程度，还会将铝箔拉断；另外没有放铝箔很顺畅会有碎屑被刮下来，后会极不均匀的粘附在芯线表面，影响传输介质的均匀性，导致制品的传输性能下降，特别是阻抗和衰减。

差分对收线前，需要对自粘性聚酯带进行加热，以使自粘聚酯带上的热熔胶熔化粘结。热熔部分采用的是可控温电磁加热预热器，可根据实际需要对加热温度进行适当的调整。一般预热器的安装方式有立式和卧式两种，立式预热器可节省空间，但绕括线对需要经过多道大角度的导轮，才能进入预热器，容易使绝缘芯线和绕包带的相对位置发生改变，导致高频传输线 的电气性能下降。与之相比，卧式预热器因与绕括线对处于同一直线上，在进入预热器之前，线对只经过几道用国校直作用的导轮，绕包线编在经过导轮时不发生角度改变，保证了绝缘芯线和绕包带的相编位置 的稳定性。卧式预热器的唯一缺点是占用的空间较多，生产线比装有立式预热器的绕包机要长。

因此，在进行设备选择时，要充分考虑设备能力及产产车间的实际情况，一般在生产车间空间条件允许的情况下，6G以下的SAS线可采用立式预热器，而生产更高频率的高频通信线多采用卧式的预热器。如生产车间空间有限，生产6G以上的频频传输线也可采用立式预热器， 只是相对卧式预热器，工艺控制更复杂一些。绕包聚酯带时应注意，绕包的方向应与铝箔的方向相反，重叠率稳定，且无翘边等不良现象。在收线前，需要对自粘聚酯带进行加热，加热温度不宜过高，温度太 低，热熔胶不能充分熔化，粘结不牢，且容易有漏粘现象，如存在漏粘现象，可能围初期测试阶段不会发现制品不合格，但经过在后期使用过程中的移动，很可能造成绕包松动变形，导致聚酯带电 的铝箔层有开口现象，造成电磁波泄露，影响屏蔽效果，致使产品报废，而一旦这种不合格发生在使用过程中，将造成极大的损失。温度太高，容易造成绝缘芯线软化变形，甚至导致绝缘芯线粘黏,造成包带好的制品高频不合格，因此必须严格控制预热温度。根据以上的描述，不难看出，收上速度同样至关重 要，在合理的预热温度下，如果收线速度过快，将影响热熔胶的熔化，过慢将导致芯线软化变形，其后果与预热温度不当相同，衰减在某般频率点会突然变大.

高速线的竞争对手都会很强大

目前成规模的业界厂商已经绑定TE，MOLEX，安费诺的需求，还有部分线束组件工厂已经有自己的裸线工厂，故可以接到一手订单的概率极低，当你投入巨资入场，估计能接的是代工订单或者是边角料，投资回报率极低。另外对应产品的生命周期的评估也是不可忽视的因素，随着PCIE7.0的规范发布，其线缆的要求已经提升到一个极难的门槛，通过蒋修国分享的PCIE7.0的规范解读的几个重要参数来看，未来不管是材料，工艺，设备都提出了更高的要求，未来升级换代的成本代价将更加高.

首先大家比较关注的是PCIe7.0外部线缆的差分插入损耗，其频率要求达到48GHz，参考如下图：

回波损耗的要求还是蛮高的，如下图所示：

可以看到，在32GHz的时候要求要达到-15dB。依照之前的经验来看，这个还是有一些挑战的。

在目前阶段给出了近端串扰和远端串扰之和的要求，并没有给出ICN这一指标。近端串扰如下图所示：

远端串扰如下图所示：

另外，还给出了线缆的skew的指标要求EIPS以及lane-to-lane的skew要求。如下是EIPS的计算公式，要求小于2ps。

对于1m长度以内的线缆，lane-to-lane的skew要求小于200ps

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