1. 소개

　고속 시리얼 전송에서는 Tx~Rx간의 투과 특성(전송 손실: Sdd21)에 따른 신호가 전파하게 되므로, 이 특성 확보와 정량 평가가 중요하다.

그림 1 고속 시리얼 신호 전송에 있어서의 차동 크로스토크의 영향

 

　본 검토에서는, 차동 배선끼리가 동일층 내 또는 층간에 인접하는 평가 기판을 이용하여, 크로스토크가 전송 품질에 미치는 영향이나 대책 방법에 대해서 실기 평가에 의해 검증하였다.

2.방법

차동 3쌍이 동일 층내 또는 층간에 인접하는 크로스토크 검증용의 평가 기판을 제작했다. 가능하다.

그림 2 실제 기계 검증 시스템

 

여기서, 신호 전송 경로를 통과한 후의 아이 패턴(신호 파형을 중첩한 것)을 샘플링 오실로스코프를 이용하여 실측하거나, FPGA내 이퀄라이저 후의 BER를 전용 툴로 검증했다.

3.결과

　동일 층 내의 크로스 토크 검증 예로서, 결합 배선 길이가 300mm 인 경우의 외층 배선 및 내층 배선의 아이 패턴, BER 검증 결과를도 3에 나타낸다.

그림 3 동일층 내의 차동 크로스토크 검증 예(3Gbps/12Gbps)

 

외층 배선의 경우, 가해자 없음(단일 채널 동작)에 비해, 가해자 있어(차동 3 페어 동시 동작)시에 전송 품질이 열화했다. 한편, 내층 배선은 가해자의 유무에 그럼에도 불구하고 동등한 품질이었다.

 

　층간 크로스토크 검증예로서, (a) 커넥터 삽입용 스루홀의 클리어런스가 크고, 층간에서 배선끼리가 겹치는 경우와 (b) 이것이 작고, 배선의 중첩이 없는 경우의 BER 검증 결과를 도 4에 나타낸다.

그림 4 계층 간의 차동 크로스토크 검증 예(12Gbps)

 

(a)에서는, 동시 동작시에 전송 품질이 크게 열화하고, (b)에서는 동등 품질이었다.

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