高速PCB布线的考量课件

主板PCB技术讨论 研发中心戴庆涛 2007.8.10主板PCB技术讨论 研发中心戴庆涛1一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）

一PCB简介PCB=PrintedCircuitBoa2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

主机板PCB的材料3六层PCB结构板材的性能指标包括有介电常数εr、损耗因子（介质损耗角正切）tgδ、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εr、损耗因子是主要参数。

基材

双面板

1OZ/35um/1.38mil

7mil

2.5mil

0.43mm

2.5mil

7mil

1OZ/35um/1.38mil

基材

基材

基材

顶层

底层

第二层地层

铜箔

铜箔

双面板

0.43mm

基材

基材

2.5mil

2.5mil

第三层电源

第四层信号层

第五层地层

六层PCB结构基材双面板1OZ/35um/1.38m4高速PCB布线的考量课件5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

主机板PCB的材料6二Layout&PCBToolLayout是连接设计和制造的纽带。实现HW设计理念并给予量产化。

二Layout&PCBToolLayout是连接设计7Layout的主要步骤1.buildlibrary2.Net-in3.Placement4.Setconstraint5.Routing6.Check7.Gerberout

Layout的主要步骤8LayoutrulePlacementruleRoutingruleDFMruleDFAruleDFTruleDFErule信号连接及机构检查.doc

Layoutrule9P.C.BLayouttools

1.P-CAD 2.Protel 3.PADS---Power-PCB

4.Mentor

5.Allegro

6.Others

P.C.BLayouttools10三高速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??三高速PCB布线的考量何谓高速数字信号111.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

1.电源与地12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?

模拟与数字电源-地要分开13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

电源VIA14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.

滤波电容的布局滤波电容的接地和接电源线应尽可能粗15两个层面,不同电源尽量不要重叠因为会造成互扰两个层面,不同电源尽量不要重叠162.传输线及其相关的设计规则

信号线=?传输线

2.传输线及其相关的设计规则17反射

反射18高速PCB布线的考量课件19高速PCB布线的考量课件20高速PCB布线的考量课件21高速PCB布线的考量课件22高速PCB布线的考量课件23高速PCB布线的考量课件24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时序定位精确，由于差分信号的开关变化是位于两个信号的交点，而不像普通单端信号依靠高低两个阈值电压判断，因而受工艺，温度的影响小，能降低时序上的误差.差分信号（DifferentialSignal）线应同层,25高速PCB布线的考量课件26高速PCB布线的考量课件27主板PCB技术讨论 研发中心戴庆涛 2007.8.10主板PCB技术讨论 研发中心戴庆涛28一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）

一PCB简介PCB=PrintedCircuitBoa29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

主机板PCB的材料30六层PCB结构板材的性能指标包括有介电常数εr、损耗因子（介质损耗角正切）tgδ、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εr、损耗因子是主要参数。

基材

双面板

1OZ/35um/1.38mil

7mil

2.5mil

0.43mm

2.5mil

7mil

1OZ/35um/1.38mil

基材

基材

基材

顶层

底层

第二层地层

铜箔

铜箔

双面板

0.43mm

基材

基材

2.5mil

2.5mil

第三层电源

第四层信号层

第五层地层

六层PCB结构基材双面板1OZ/35um/1.38m31高速PCB布线的考量课件32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

主机板PCB的材料33二Layout&PCBToolLayout是连接设计和制造的纽带。实现HW设计理念并给予量产化。

二Layout&PCBToolLayout是连接设计34Layout的主要步骤1.buildlibrary2.Net-in3.Placement4.Setconstraint5.Routing6.Check7.Gerberout

Layout的主要步骤35LayoutrulePlacementruleRoutingruleDFMruleDFAruleDFTruleDFErule信号连接及机构检查.doc

Layoutrule36P.C.BLayouttools

1.P-CAD 2.Protel 3.PADS---Power-PCB

4.Mentor

5.Allegro

6.Others

P.C.BLayouttools37三高速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??三高速PCB布线的考量何谓高速数字信号381.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

1.电源与地39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?

模拟与数字电源-地要分开40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

电源VIA41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.

滤波电容的布局滤波电容的接地和接电源线应尽可能粗42两个层面,不同电源尽量不要重叠因为会造成互扰两个层面,不同电源尽量不要重叠432.传输线及其相关的设计规则

信号线=?传输线

2.传输线及其相关的设计规则44反射

反射45高速PCB布线的考量课件46高速PCB布线的考量课件47高速PCB布线的考量课件48高速PCB布线的考量课件49高速PCB布线的考量课件50高速PCB布线的考量课件51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