影响串扰的因素

前面讲了串扰的分类和饱和长度，以及其对信号的影响，那么影响串扰的因素有哪些？

线间距

近端串扰，线间距越大，不管是表层走线还是内层走线，串扰越小。

远端串扰，线间距越大，串扰越小。

在实际产品的设计中，相对于串行信号，DDR并行信号是需要更多关注线间距影响串扰

介质厚度和介电常数

介质厚度

通过相关的仿真，先量化一下介质厚度对互容互感的影响。

介质厚度为3mil:

介质厚度为6mil:

仿真结果说明：介质厚度变大，互容和互感变大，就本例数据来说，互容：0.00992-->0.08674，互感：0.01015-->0.19291。

说完介质厚度对互容互感的影响，还可以通过仿真来量化串扰的噪声幅度。为了便于比较，介质厚度取值为3mil，6mil，9mil，其他参数保持一致，修改阻抗值，保证入射电压的相同，只关注介质厚度对串扰的影响。

仿真得出相关的结果如下：

近端串扰--微带线

近端串扰--带状线

远端串扰--微带线

近端串扰和远端串扰的仿真结果说明，介质厚度越大，串扰越大。所以产品的设计中，尽量使用薄介质。介质厚度和阻抗成正比，线宽和阻抗成反比。介质厚度变薄，为了保证阻抗，就需要将信号线变细。

常规工艺的线宽一般控制在≥2.5mil，介质的厚度一般控制在≥2mil。一般成熟的产品设计板厚是固定的，比如1.6mm，2.0mm 等，信号层和电源层数也是相对固定的，在这种情况下介质厚度也是相对比较固定的，所以，介质厚度对串扰是有影响，但可调的空间不大。

介电常数Er

将介质常数取值为3.3和4.5，其他参数保持一致，修改阻抗值，保证入射电压的相同，只是比较介质常数对串扰的影响。

需要说明的是，这里介电常数取值3.3和4.5是基于常见的不同等级材料的数值。比如M6等级材料的介电常数，最小值在3.3左右。如下图：

FR4等级材料的介电常数，最大值在4.5左右，如下图：

相关仿真的波形与数据如下：

微带线

带状线

仿真的结果说明，介电常数对串扰的影响比较小。微带线差别在0.001mv，带状线的串扰是相等的。

之所以把介质厚度和介电常数放在一起作为串扰的影响因素，是因为在产品的叠层设计中，这两者是相互影响的。介电常数和阻抗成反比，介质厚度和阻抗成正比，板材好的材料相对介电常数就会小，阻抗变大，为了保证阻抗不变，介质厚度就要变小，串扰变小。

耦合区域长度

关于耦合长度，不管是近端串扰还是远端串扰，需要注意是否饱和的情况：

未饱和时，耦合长度越长，串扰越大

饱和时，耦合长度与串扰无关

还要注意的是，近端串扰很容易饱和，远端串扰不容易饱和。

上升边时间

近端串扰

未饱和时，上升边越小，串扰越大

饱和时，上升边时间与串扰无关

远端串扰

上升边越小，串扰越大，针对的是微带线情况。

减小串扰的措施

增大信号之间的间距，常见的就是3W或者3H，高速信号常见就是5H或者7H

减小耦合区域长度，未饱和时，串扰噪声与耦合长度成比例，产品的设计规范会明确并行长度范围来控制耦合

尽量选择带状线，带状线介质材料相对均匀，串扰管控相对比较容易

连接器或封装设计减少公共返回GND引脚

介质厚度尽量薄，也就是尽量靠近返回平面