PCB新聞 - PCB工廠：多層電路板佈線管道

印刷電路板 f一ctory: multi層 circuit board 裝電線 method

If the frequency of the digital logic circuit reaches or exceeds 45MHZ~50MHZ, and the circuit working above this frequency has already accounted for a certain share of the entire electronic system (for example, 1./3), it is usually called a 高的-frequency circuit (multilayer circuit). Board). 高頻電路板 設計是一個非常複雜的設計過程, 其佈線對整個設計非常重要!
第一個技巧, high 多層電路板 wiring
High-frequency circuits tend to have high integration and high wiring density. 使用 多層電路板 is not only necessary for wiring, 也是减少干擾的有效手段. 在 印刷電路板佈局階段, 合理選擇具有一定層數的印刷電路板尺寸，可以充分利用中間層設定遮罩, 更好地實現最近接地, 有效降低寄生電感，縮短訊號傳輸長度, 所有這些方法都有利於高頻電路的可靠性, 如訊號交叉干擾的幅度减小. 根據數據, 使用相同資料時, the noise of a four-layer board (多層電路板) is 20dB lower than that of a double-sided board. 然而, 還有一個問題. 電路板的半層數越高, 製造過程越複雜, 組織成本越高. 這要求我們在執行時選擇適當數量的電路板層數 印刷電路板 佈局. 合理的部件佈局規劃, 並使用正確的佈線規則完成設計.
第二個竅門, 高速電子設備引脚之間的導線彎曲越小, 更好的
The lead wire of high-frequency circuit wiring is best to adopt a full straight line, 需要轉向. 可通過45度折線或圓弧轉動. 此要求僅用於提高低頻電路中銅箔的固定强度, 在高頻電路中, 滿足此要求. 一個要求可以减少高頻訊號的外部發射和互耦.
第3個竅門, 高頻電路設備引脚之間的導線層交替越少, the better
The so-called "the less the inter-layer alternation of the leads, the better" means that the fewer vias (Via) used in the component connection process, the better. 根據數據, a 印刷電路板 via可帶來約0.分佈電容5pF. 减少過孔的數量可以顯著提高速度並减少數據錯誤的可能性.

第四個技巧, the shorter the lead between the pins of the high-frequency circuit (multilayer circuit board), the better
The radiation intensity of the signal is proportional to the trace length of the signal line. 高頻訊號引線越長, 越容易耦合到靠近它的組件. 因此, 對於時鐘等訊號, 晶體振盪器, DDR數據, LVDS線路, USB線路, HDMI線和其他高頻訊號線要求盡可能短.
The fifth trick is to pay attention to the "crosstalk" introduced by the signal lines in close parallel routing
High-frequency circuit wiring should pay attention to the "crosstalk" introduced by the close parallel routing of signal lines. 串擾是指未直接連接的訊號線之間的耦合現象. 因為高頻訊號是以電磁波的形式沿著傳輸線傳輸的, 訊號線將充當天線, 電磁場的能量將在傳輸線周圍發射. 由於訊號之間的電磁場相互耦合，會產生不需要的雜訊訊號. Called crosstalk (Crosstalk). 的參數 印刷電路板 layer, 訊號線間距, 驅動端和接收端的電力特性, 而訊號線端接管道都對串擾有一定的影響. 因此, 為了减少高頻訊號的串擾, it is required to do the following as much as possible when wiring:
If the wiring space permits, 在串擾更嚴重的兩根導線之間插入接地線或接地層可以起到隔離和减少串擾的作用.
當訊號線周圍的空間中存在時變電磁場時, 如果無法避免平行分佈, 平行訊號線的對側可以佈置大面積的“地”，大大减少干擾.
在佈線空間允許的前提下, 新增相鄰訊號線之間的間距, 减少訊號線的平行長度, 並儘量使時鐘線與關鍵訊號線垂直，而不是平行.
如果幾乎無法避免在同一層中進行平行佈線, 在兩個相鄰層中, 接線方向必須相互垂直.
在數位電路中, 通常的時鐘訊號是具有快速邊緣變化和高外部串擾的訊號. 因此, 在設計中, 時鐘線應被地線包圍，並沖出更多地線孔，以减少分佈電容, 從而减少串擾.
用於高頻訊號時鐘, 嘗試使用低壓差分時鐘訊號並將接地模式包裹起來, 並注意封裝接地沖孔的完整性.
不應掛起未使用的輸入端子, but grounded or connected to the power supply (the power supply is also grounded in the high-frequency signal loop), 因為懸掛線可能等效於發射天線, 接地可抑制發射. 實踐證明，使用這種方法消除串擾有時可以產生立竿見影的效果.
The sixth trick is to add high-frequency decoupling capacitors to the power supply pins of the integrated circuit block (multilayer circuit board)
A high-frequency decoupling capacitor is added to the power supply pin of each integrated circuit block nearby. 新增電源引脚的高頻去耦電容可以有效抑制高頻諧波對電源引脚的干擾.
第七招, avoid loops formed by wiring
All kinds of high-frequency signal traces should not form a loop as much as possible. 如果不可避免, 環路面積應盡可能小.
第八個技巧是將高頻數位信號的地線與類比信號的地線隔離.
當類比地線, 數位地線, 等. 連接到公共接地線, 使用高頻扼流圈磁珠連接或直接隔離，並選擇合適的位置進行單點互連. 高頻數位信號地線的地電位通常不一致. 兩者之間通常存在一定的電壓差. 此外, 高頻數位信號的地線通常含有非常豐富的高頻訊號諧波成分. 數位信號地線和類比信號地線直接連接時, 高頻訊號的諧波將通過地線耦合干擾類比信號. 因此, 在正常情况下, 應隔離高頻數位信號的接地線和類比信號的接地線, 並且可以在適當的位置使用單點互連方法, 或者可以使用高頻扼流圈磁珠互連的方法.
The ninth trick is to ensure good signal impedance matching
In the process of signal transmission, 阻抗不匹配時, 訊號將在傳輸通道中反射, 反射將導致合成訊號形成超調, 導致訊號在邏輯閾值附近波動.
消除反射的基本方法是很好地匹配傳輸訊號的阻抗. 因為負載阻抗和傳輸線特性阻抗之間的差值越大, 反射越大, 囙此，訊號傳輸線的特性阻抗應盡可能與負載阻抗相等. 同時, 請注意，電路板上的傳輸線不能有突然變化或轉角, 並儘量保持傳輸線各點的阻抗連續, 否則，傳輸線各部分之間會出現反射. 這要求在高速 印刷電路板 wiring, the following wiring rules must be observed:
USB wiring rules. 需要USB訊號差分路由, 線寬為10mil, 行距為6mil, 地線和訊號線間距為6mil.
HDMI佈線規則. 需要HDMI訊號差分路由, 線寬為10mil, 行距為6mil, 並且每兩組HDMI差分訊號對之間的間距超過20mil.
LVDS佈線規則. 需要LVDS訊號差分路由, 線寬7mil, 行距6mil, the purpose is to control the differential signal impedance of HDMI to 100+-15% ohm
DDR wiring rules. DDR1記錄道要求訊號盡可能不穿過孔, 訊號線寬度相等, 線的間距相等. 記錄道必須滿足2W原則，以减少訊號之間的串擾. 對於DDR2及以上的高速設備, 還需要高頻數據. 線路長度相等，以確保訊號的阻抗匹配.
第十個竅門是保持訊號傳輸的完整性，防止地線分裂引起的“地面反彈現象”