PCB技術 - 高速PCB基板設計に注目すべき課題

高速PCB基板設計には以下のような問題がある。

1 .配線トポロジーが信号完全性に及ぼす影響

信号完全性問題は、信号が高速PCBボード上の伝送線に沿って伝送されるときに生じる。STMicroelectronicsのNetizen Tongyangは尋ねました：4つまたは5つの装置（フラッシュ、SDRAMなど）まで運転している一連のバス（Flash、SDRAMなど）のために、バスがSDRAMに最初に接続して、次に、フラッシュをするために順番に各々の装置に到着します。バスはまだ星形に分布しており、ある場所から切り離されて各装置に接続されている。これらの2つの方法は信号完全性の点である。

の影響PCB配線トポロジー 信号整合性は主に各ノードでの矛盾した信号到達時間に反映される, そして、反映されたシグナルも、矛盾した時間で確かなノードに到着する, 信号品質が劣化する原因となる. 一般的に言えば, スタートポロジー構造は、より良い信号品質を達成するために、同じ長さのいくつかのブランチを制御することによって、信号伝送および反射遅延を一貫させることができる. トポロジーを使用する前に, 信号トポロジノードの状況, 実際の作業原理と配線の難しさを考慮すべきである.

異なるバッファは、信号反射に異なる影響を及ぼします, したがって、STARトポロジーはFlashとSDRAMに接続されたデータアドレスバスの遅延を解決できない, したがって、信号の品質を確保することはできません一方で, DSPとSDRAMの間の通信のための一般的に高速信号, フラッシュ負荷率は高くない, したがって、高速シミュレーション, 実際の高速信号が効果的に働くノードの波形だけが保証される, 代わりにフラッシュで波形に注意を払っている；スタートポロジーとデイジーチェーンとの比較. 言い換えれば, 配線はもっと難しい, 特に多くのデータ・アドレス信号がスター・トポロジーを使用するとき.

2.高速信号に対するパッドの影響

PCBでは、設計上の観点から、ビアは主に2つの部分から構成されている。Fulonmというエンジニアは、高速信号にパッドの影響についてゲストに尋ねました。この点に関して、Li Baoolongは言いました：パッドは高速信号に影響を及ぼします、そして、それはデバイスに類似した装置包装の影響に影響を及ぼします。詳細な解析は、信号がICから出てから、ボンディングワイヤ、ピン、パッケージシェル、パッド、およびはんだを伝送線に通過することを示す。このプロセスのすべてのジョイントは、信号の品質に影響します。しかし，実際の解析では，パッド，はんだ，ピンの特定パラメータを与えることは困難である。したがって、IBISモデルのパッケージパラメータは一般的にそれらを要約するために使用されます。もちろん、そのような解析は、より低い周波数で受信することができるが、より高い周波数信号については、より高精度のシミュレーションは十分正確ではない。現在の傾向は、バッファ特性を記述するためにIBISのV - IとV - Tカーブを使用して、パッケージパラメタを記述するためにSPICEモデルを使用することです。

3.電磁妨害の抑圧法

PCBは電磁妨害源（EMI）であるので、PCB設計は電子製品の電磁両立性（EMC）に直接関係している。高速PCB設計のEMC / EMIを強調するならば、製品開発サイクルを短くして、市場への時間を速めるのを助けます。このため，多くの技術者がこのフォーラムでの電磁干渉を抑制する問題を非常に懸念している。例えば、無錫Xiangsheng Medicalイメージング社のShu Jianは、クロック信号の高調波がEMCテストで非常に重大であるとわかりました。クロック信号を使用するICの電源ピンに特別な処置を施す必要があるか。デカップリングコンデンサを電源ピンに接続します。電磁波放射を抑制するためのPCB設計における留意点この点に関して、Li BaoolongはEMCの3つの要素が放射源、伝達ルートと犠牲者であると指摘しました。伝搬経路は空間放射伝搬とケーブル伝導に分けられる。したがって、高調波を抑制するために、最初に、それが広がる方法を見ます。電源分離は伝導モードの伝搬を解決することである。また、必要なマッチングやシールドも必要である。

フィルタリングは伝導を通してemc放射を解決する良い方法である。また，干渉源や被害者の側面からも考慮できる。干渉源に関して、信号立上りエッジが速すぎるかどうかチェックするためにオシロスコープを使用しようとして、反射またはオーバーシュート、アンダーシュートまたはリンギングがあります。もしそうなら、あなたはマッチングを考慮することができますさらに、この種の信号には、より多くのサブ高調波およびより高周波数コンポーネントがないので、50 %のデューティサイクル信号を作るのを避けるようにしてください。被害者は土地被覆などの措置を考慮することができる。

4.つのRF配線は、配線またはビアを選択することである

むせんしゅうはすう回路のリターンパスを解析することは、高速デジタル回路の信号の戻りパスと同じではない. 両者は共通点がある, 両方とも分布定数回路, そして、両方とも、回路の特性を計算するためにMaxwellの方程式を使用します.しかし,無線周波回路はアナログ回路である,ここで、電圧V＝V（t）と電流I＝I（t）の両方を制御する必要があり、デジタル回路は信号電圧V＝V（t）の変化だけに注目している。したがって, むせんしゅうはすう配線,シグナルリターンを考慮することに加えて, 配線への配線の影響も考慮する必要がある. それで, 配線及びビアの曲げが信号電流にどのような影響を及ぼすか.加えて,大部分のむせんしゅうはすうボードは、片面または両面プリント配線板である, 完全平面層はない.リターンパスは、信号の周囲に様々なグラウンドおよび電源に分配される.3日間現場抽出ツールはシミュレーション中の解析に必要である.ビアのリフローは特定の分析を必要とする一般的に高速デジタル回路解析は多層プリント配線板完全平面層,2日間フィールド抽出解析の使用, と隣接する平面内の信号リフローのみを考慮する.オーバホールは集中定数RLCとして使用されます.