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1、PCB设设计常见见问题解解答1、如何何选择PPCB板板材？选择PCCB板材材必须在在满足设设计需求求和可量量产性及及成本中中间取得得平衡点点。设计计需求包包含电气气和机构构这两部部分。通通常在设设计非常常高速的的PCBB板子(大于GGHz的的频率)时这材材质问题题会比较较重要。例例如，现现在常用用的FRR-4材材质，在在几个GGHz的的频率时时的介质质损(ddiellecttricc looss)会对信信号衰减减有很大大的影响响，可能能就不合合用。就就电气而而言，要要注意介介电常数数(diieleectrric connstaant)和介质质损在所所设计的的频率是是否合用用。2、如何何避免高高
2、频干扰扰？避免高频频干扰的的基本思思路是尽尽量降低低高频信信号电磁磁场的干干扰，也也就是所所谓的串串扰(CCrossstaalk)。可用用拉大高高速信号号和模拟拟信号之之间的距距离，或或加grrounnd gguarrd/sshunnt ttracces在在模拟信信号旁边边。还要要注意数数字地对对模拟地地的噪声声干扰。3、在高高速设计计中，如如何解决决信号的的完整性性问题？信号完整整性基本本上是阻阻抗匹配配的问题题。而影影响阻抗抗匹配的的因素有有信号源源的架构构和输出出阻抗(outtputt immpeddancce)，走走线的特特性阻抗抗，负载载端的特特性，走走线的拓拓朴(ttopoolog
3、gy)架架构等。解解决的方方式是靠靠端接(terrminnatiion)与调整整走线的的拓朴。4、差分分布线方方式是如如何实现现的？差分对的的布线有有两点要要注意，一一是两条条线的长长度要尽尽量一样样长，另另一是两两线的间间距(此此间距由由差分阻阻抗决定定)要一一直保持持不变，也也就是要要保持平平行。平平行的方方式有两两种，一一为两条条线走在在同一走走线层(sidde-bby-ssidee)，一一为两条条线走在在上下相相邻两层层(ovver-undder)。一般般以前者者sidde-bby-ssidee实现的的方式较较多。5、对于于只有一一个输出出端的时时钟信号号线，如如何实现现差分布布线？要
4、用差分分布线一一定是信信号源和和接收端端也都是是差分信信号才有有意义。所所以对只只有一个个输出端端的时钟钟信号是是无法使使用差分分布线的的。6、接收收端差分分线对之之间可否否加一匹匹配电阻阻？接收端差差分线对对间的匹匹配电阻阻通常会会加, 其值应应等于差差分阻抗抗的值。这这样信号号品质会会好些。7、为何何差分对对的布线线要靠近近且平行行？对差分对对的布线线方式应应该要适适当的靠靠近且平平行。所所谓适当当的靠近近是因为为这间距距会影响响到差分分阻抗(diffferrenttiall immpeddancce)的的值, 此值是是设计差差分对的的重要参参数。需需要平行行也是因因为要保保持差分分阻抗的
5、的一致性性。若两两线忽远远忽近, 差分分阻抗就就会不一一致, 就会影影响信号号完整性性(siignaal iinteegriity)及时间间延迟(timmingg deelayy)。8、如何何处理实实际布线线中的一一些理论论冲突的的问题1. 基基本上, 将模模/数地地分割隔隔离是对对的。 要注意意的是信信号走线线尽量不不要跨过过有分割割的地方方(mooat), 还还有不要要让电源源和信号号的回流流电流路路径(rretuurniing currrennt ppathh)变太太大。 2. 晶振是是模拟的的正反馈馈振荡电电路, 要有稳稳定的振振荡信号号, 必必须满足足looop ggainn与phh
6、asee的规范范, 而而这模拟拟信号的的振荡规规范很容容易受到到干扰, 即使使加grrounnd gguarrd ttracces可可能也无无法完全全隔离干干扰。 而且离离的太远远, 地地平面上上的噪声声也会影影响正反反馈振荡荡电路。 所以, 一定定要将晶晶振和芯芯片的距距离进可可能靠近近。 33. 确确实高速速布线与与EMII的要求求有很多多冲突。 但基本本原则是是因EMMI所加加的电阻阻电容或或ferrritte bbeadd, 不不能造成成信号的的一些电电气特性性不符合合规范。 所以, 最好好先用安安排走线线和PCCB叠层层的技巧巧来解决决或减少少EMII的问题题, 如如高速信信号走内内
7、层。 最后才才用电阻阻电容或或ferrritte bbeadd的方式式, 以以降低对对信号的的伤害。 9、如何何解决高高速信号号的手工工布线和和自动布布线之间间的矛盾盾？现在较强强的布线线软件的的自动布布线器大大部分都都有设定定约束条条件来控控制绕线线方式及及过孔数数目。 各家EEDA公公司的绕绕线引擎擎能力和和约束条条件的设设定项目目有时相相差甚远远。 例例如, 是否有有足够的的约束条条件控制制蛇行线线(seerpeentiine)蜿蜒的的方式, 能否否控制差差分对的的走线间间距等。 这会影影响到自自动布线线出来的的走线方方式是否否能符合合设计者者的想法法。 另另外, 手动调调整布线线的难易
8、易也与绕绕线引擎擎的能力力有绝对对的关系系。 例例如, 走线的的推挤能能力, 过孔的的推挤能能力, 甚至走走线对敷敷铜的推推挤能力力等等。 所以, 选择择一个绕绕线引擎擎能力强强的布线线器, 才是解解决之道道。10、关关于teest couuponn。testt cooupoon是用用来以TTDR (Tiime Dommainn Reefleectoometter) 测量量所生产产的PCCB板的的特性阻阻抗是否否满足设设计需求求。 一一般要控控制的阻阻抗有单单根线和和差分对对两种情情况。 所以， tesst ccouppon上上的走线线线宽和和线距(有差分分对时)要与所所要控制制的线一一样。
9、最重要要的是测测量时接接地点的的位置。 为了减减少接地地引线(grooundd leead)的电感感值， TDRR探棒(proobe)接地的的地方通通常非常常接近量量信号的的地方(proobe tipp)， 所以， tesst ccouppon上上量测信信号的点点跟接地地点的距距离和方方式要符符合所用用的探棒棒。详情情参考如如下链接接1. htttp:/deevellopeer.iinteel.ccom/dessignn/chhipssetss/appplnnotss/pccd_ppress3999.pddf2. htttp:/wwww.Pollariinsttrummentts.ccom/i
10、nddex.htmml (点选AAppllicaatioon nnotees)11、在在高速PPCB设设计中，信信号层的的空白区区域可以以敷铜，而而多个信信号层的的敷铜在在接地和和接电源源上应如如何分配配？一般在空空白区域域的敷铜铜绝大部部分情况况是接地地。 只只是在高高速信号号线旁敷敷铜时要要注意敷敷铜与信信号线的的距离， 因为所所敷的铜铜会降低低一点走走线的特特性阻抗抗。 也也要注意意不要影影响到它它层的特特性阻抗抗， 例例如在dduall sttripplinne的结结构时。12、是是否可以以把电源源平面上上面的信信号线使使用微带带线模型型计算特特性阻抗抗？电源源和地平平面之间间的信号号
11、是否可可以使用用带状线线模型计计算？是的， 在计算算特性阻阻抗时电电源平面面跟地平平面都必必须视为为参考平平面。 例如四四层板: 顶层层-电源源层-地地层-底底层， 这时顶顶层走线线特性阻阻抗的模模型是以以电源平平面为参参考平面面的微带带线模型型。13、在在高密度度印制板板上通过过软件自自动产生生测试点点一般情情况下能能满足大大批量生生产的测测试要求求吗？一般软件件自动产产生测试试点是否否满足测测试需求求必须看看对加测测试点的的规范是是否符合合测试机机具的要要求。另另外，如如果走线线太密且且加测试试点的规规范比较较严，则则有可能能没办法法自动对对每段线线都加上上测试点点，当然然，需要要手动补补
12、齐所要要测试的的地方。14、添添加测试试点会不不会影响响高速信信号的质质量？至于会不不会影响响信号质质量就要要看加测测试点的的方式和和信号到到底多快快而定。基基本上外外加的测测试点(不用线线上既有有的穿孔孔(viia oor DDIP pinn)当测测试点)可能加加在线上上或是从从线上拉拉一小段段线出来来。前者者相当于于是加上上一个很很小的电电容在线线上，后后者则是是多了一一段分支支。这两两个情况况都会对对高速信信号多多多少少会会有点影影响，影影响的程程度就跟跟信号的的频率速速度和信信号缘变变化率(edgge rratee)有关关。影响响大小可可透过仿仿真得知知。原则则上测试试点越小小越好(当
13、然还还要满足足测试机机具的要要求)分分支越短短越好。15、若若干PCCB组成成系统，各各板之间间的地线线应如何何连接？各个PCCB板子子相互连连接之间间的信号号或电源源在动作作时，例例如A板板子有电电源或信信号送到到B板子子，一定定会有等等量的电电流从地地层流回回到A板板子 (此为KKircchofff ccurrrentt laaw)。这这地层上上的电流流会找阻阻抗最小小的地方方流回去去。所以以，在各各个不管管是电源源或信号号相互连连接的接接口处，分分配给地地层的管管脚数不不能太少少，以降降低阻抗抗，这样样可以降降低地层层上的噪噪声。另另外，也也可以分分析整个个电流环环路，尤尤其是电电流较大
14、大的部分分，调整整地层或或地线的的接法，来来控制电电流的走走法(例例如，在在某处制制造低阻阻抗，让让大部分分的电流流从这个个地方走走)，降降低对其其它较敏敏感信号号的影响响。16、能能介绍一一些国外外关于高高速PCCB设计计的技术术书籍和和资料吗吗？现在高速速数字电电路的应应用有通通信网路路和计算算机等相相关领域域。在通通信网路路方面，PPCB板板的工作作频率已已达GHHz上下下，迭层层数就我我所知有有到400层之多多。计算算机相关关应用也也因为芯芯片的进进步，无无论是一一般的PPC或服服务器(Serrverr)，板板子上的的最高工工作频率率也已经经达到4400MMHz (如RRambbus)
15、 以上上。因应应这高速速高密度度走线需需求，盲盲埋孔(bliind/burriedd viias)、miircrroviias及及buiild-up制制程工艺艺的需求求也渐渐渐越来越越多。 这些设设计需求求都有厂厂商可大大量生产产。 以以下提供供几本不不错的技技术书籍籍： 11.Hoowarrd WW. JJohnnsonn，“Higgh-SSpeeed DDigiitall Deesiggn A Hanndboook of Blaack Maggic”； 22.Sttephhen H. Halll，“Higgh-SSpeeed DDigiitall Syysteem DDesiign”； 33.Brriann Yaang，“Digital Signal Integrity”；4.Dooglas Brook，“Integrity Issues and printed Circuit Board Design”。17、两两个常被被参考的的特性阻阻抗公式式：a.微带带线(mmicrrosttripp) ZZ=887/sqrrt(EEr+11.411)ln5.998H/(0.8W+T) 其中中，W为为线宽，TT为走线线的铜皮皮厚度，HH为走线线到参考考平面的的距离，EEr是PPCB板板材质的的介电常常数(ddiellecttricc coons
