高速PCB布线的考量(ppt 28页).ppt

主板PCB技术讨论 研发中心戴庆涛2007 8 10 一PCB简介 PCB PrintedCircuitBoard印刷电路板从1903年至今 可分为三个阶段通孔插装技术 THT 阶段PCB表面安装技术 SMT 阶段PCB芯片级封装 CSP 阶段PCBPCB的种类单面板 Single SidedBoards 双面板 Double SidedBoards 多层板 Multi LayerBoards 主机板PCB的材料环氧树脂玻璃布层压板FR4工作在1GHz以下的PCB可以选用FR4 成本低 多层压制板工艺成熟 六层PCB结构板材的性能指标包括有介电常数 r 损耗因子 介质损耗角正切 tg 表面光洁度 表面导体导电率 抗剥强度 热涨系数 抗弯强度等 其中介电常数 r 损耗因子是主要参数 主机板PCB的材料环氧树脂玻璃布层压板FR4工作在1GHz以下的PCB可以选用FR4 成本低 多层压制板工艺成熟 二Layout PCBTool Layout是连接设计和制造的纽带 实现HW设计理念并给予量产化 Layout的主要步骤1 buildlibrary2 Net in3 Placement4 Setconstraint5 Routing6 Check7 Gerberout LayoutrulePlacementruleRoutingruleDFMruleDFAruleDFTruleDFErule信号连接及机构检查 doc P C BLayouttools1 P CAD2 Protel3 PADS Power PCB4 Mentor5 Allegro6 Others 三高速PCB布线的考量 何谓高速数字信号高速数字信号由信号的边沿速度决定 一般认为上升时间小于4倍信号传输延迟时可视为高速信号 平常讲的高频信号是针对信号频率而言的信号回路的特性辐射 串扰 EMI法拉第电磁感应原理 1 电源与地电源线宽与电流的关系一般40mil宽的铜箔对应1A的电流储能和高频滤波电容 减小电流回路的回路面积 模拟与数字电源 地要分开为什么要分开 谁影响谁多 怎样分 电源VIA一般一个VIA可以解决0 3 0 5A电流时钟线两侧建议包地线保证包地线各点相位相等 滤波电容的接地和接电源线应尽可能粗等效串联电感会降低电容的谐振频率 削弱其高频滤波效果 滤波电容的布局 两个层面 不同电源尽量不要重叠因为会造成互扰 2 传输线及其相关的设计规则信号线 传输线 反射 差分信号 DifferentialSignal 线应同层 等长 并行走线 保持阻抗一致 差分线间无其它走线 何为差分信号 就是驱动端发送两个等值 反相的信号 接收端通过比较这两个电压的差值来判断逻辑状态 0 还是 1 而承载差分信号的那一对走线就称为差分走线 差分信号的优点 3 5 1抗干扰能力强 因为两根差分走线之间的耦合很好 当外界存在杂讯干扰时 几乎是同时被耦合到两条联机 而接收端关心的只是两信号的差值 所以外界的共模杂讯可以被完全抵消 3 5 2能有效抑制EMI 同样的道理 由于两根信号的极性相反 他们对外辐射的电磁场可以相互抵消 耦合的越紧密 泄放到外界的电磁能量越少 3 5 3时序定位