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        行业动态

        PCB特殊走线

        日期:2022-03-21 14:27:00
        印制板从单层发展到双面、多层和挠性,并且仍旧保持着各自的发展趋势。由于不断地向高精度、高密度和高可靠性方向发展,不断缩小体积、减少成本、提高性能,使得印制板在未来电子设备的发展工程中,仍然保持着强大的生命力。

        上海smt贴片加工厂指出,综述国内外对未来印制板生产制造技术发展动向的论述基本是一致的,即向高密度,高精度,细孔径,细导线,细间距,高可靠,多层化,高速传输,轻量,薄型方向发展,在生产上同时向提高生产率,降低成本,减少污染,适应多品种、小批量生产方向发展。印制电路的技术发展水平,一般以印制板上的线宽,孔径,板厚/孔径比值为代表.

        PCB特殊走线技巧,将从直角走线,差分走线,蛇形线三个方面来阐述PCB LAYOUT的走线:

        一、直角走线(三个方面)

        直角走线的对信号的影响就是主要体现在三个方面:一是拐角可以等效为传输线上的容性负载,减缓上升时间;二是阻抗不连续会造成信号的反射;三是直角尖端产生的EMI,到10GHz以上的RF设计领域,这些小小的直角都可能成为高速问题的重点对象。

        二、差分走线(“等长、等距、参考平面”)

        何为差分信号(Differential Signal)?通俗地说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。差分信号和普通的单端信号走线相比,最明显的优势体现在以下三方面:

        1)抗干扰能力强,因为两根差分走线之间的耦合很好,当外界存在噪声干扰时,几乎是同时被耦合到两条线上,而接收端关心的只是两信号的差值,所以外界的共模噪声可被完全抵消。

        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)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,同时也更适合于低幅度信号的电路。目前流行的LVDS(low voltage differential signaling)就是指这种小振幅差分信号技术。

        三、蛇形线(调节延时)

        蛇形线是Layout中经常使用的一类走线方式。其主要目的就是为了调节延时,满足系统时序设计要求。其中最关键的两个参数就是平行耦合长度 (Lp)和耦合距离(S),很明显,信号在蛇形走线上传输时,相互平行的线段之间会发生耦合,呈差模形式,S越小,Lp越大,则耦合程度也越大??赡芑岬贾麓溲邮奔跣?,以及由于串扰而大大降低信号的质量,其机理可以参考对共模和差模串扰的分析。下面是给Layout工程师处理蛇形线时的几点建议:

        1)尽量增加平行线段的距离(S),至少大于3H,H指信号走线到参考平面的距离。通俗的说就是绕大弯走线,只要S足够大,就几乎能完全避免相互的耦合效应。

        2)减小耦合长度Lp,当两倍的Lp延时接近或超过信号上升时间时,产生的串扰将达到饱和。

        3)带状线(Strip-Line)或者埋式微带线(Embedded Micro-strip)的蛇形线引起的信号传输延时小于微带走线(Micro-strip)。理论上,带状线不会因为差模串扰影响传输速率。

        4)高速以及对时序要求较为严格的信号线,尽量不要走蛇形线,尤其不能在小范围内蜿蜒走线。

        5)可以经常采用任意角度的蛇形走线,能有效的减少相互间的耦合。

        6)高速PCB设计中,蛇形线没有所谓滤波或抗干扰的能力,只可能降低信号质量,所以只作时序匹配之用而无其它目的。

        7)有时可以考虑螺旋走线的方式进行绕线,仿真表明,其效果要优于正常的蛇形走线。

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