鋪地的作用有幾個(gè)方面的考慮

鋪地的作用有幾個(gè)方面的考慮：1,屏蔽；2,散熱；3,加固；4,PCB工藝加工需要。所以不管幾層板鋪地，首先要看它的主要原因。這里我們主要討論高速問題，所以主要說屏蔽作用。表面鋪地對(duì)EMC有好處，但是鋪銅要盡量完整，避免出現(xiàn)孤島。一般如果表層器件布線較多，很難保證銅箔完整，還會(huì)帶來內(nèi)層信號(hào)跨分割問題。所以建議表層器件或走線多的板子，不鋪銅。一般的PCB的銅箔厚度為1盎司，約1.4mil的話，大致1mil線寬允許的最大電流為1A。過孔比較復(fù)雜，除了與過孔焊盤大小有關(guān)外，還與加工過程中電鍍后孔壁沉銅厚度有關(guān)。地址線是否要采用星型布線，取決于終端之間的時(shí)延要求是否滿足系統(tǒng)的建立、保持時(shí)間，另外還要考慮到布線的難度。星型拓?fù)涞脑蚴谴_保每個(gè)分支的時(shí)延和反射一致，所以星型連接中使用終端并聯(lián)匹配，一般會(huì)在所有終端都添加匹配，只在一個(gè)分支添加匹配，不可能滿足這樣的要求。在設(shè)計(jì)PCB板時(shí)，有如下兩個(gè)疊層方案：疊層1》信號(hào)》地》信號(hào)》電源+1.5V》信號(hào)》電源+2.5V》信號(hào)》電源+1.25V》電源+1.2V》信號(hào)》電源+3.3V》信號(hào)》電源+1.8V》信號(hào)》地》信號(hào)疊層2》信號(hào)》地》信號(hào)》電源+1.5V》信號(hào)》地》信號(hào)》電源+1.25V+1.8V》電源+2.5V+1.2V》信號(hào)》地》信號(hào)》電源+3.3V》信號(hào)》地》信號(hào)哪一種疊層順序比較優(yōu)選？對(duì)于疊層2,中間的兩個(gè)分割電源層是否會(huì)對(duì)相鄰的信號(hào)層產(chǎn)生影響？這兩個(gè)信號(hào)層已經(jīng)有地平面給信號(hào)作為回流路徑。應(yīng)該說兩種層疊各有好處。第一種保證了平面層的完整，第二種增加了地層數(shù)目，有效降低了電源平面的阻抗，對(duì)抑制系統(tǒng)EMI有好處。理論上講，電源平面和地平面對(duì)于交流信號(hào)是等效的。但實(shí)際上，地平面具有比電源平面更好的交流阻抗，信號(hào)優(yōu)選地平面作為回流平面。但是由于層疊厚度因素的影響，例如信號(hào)和電源層間介質(zhì)厚度小于與地之間的介質(zhì)厚度，第二種層疊中跨分割的信號(hào)同樣在電源分隔處存在信號(hào)回流不完整的問題。、對(duì)于一組總線（地址，數(shù)據(jù)，命令）驅(qū)動(dòng)多個(gè)（多達(dá)4,5個(gè)）設(shè)備（FLASH,SDRAM,其他外設(shè)...）的情況，在PCB布線時(shí)，采用那種方式？布線拓?fù)鋵?duì)信號(hào)完整性的影響，主要反映在各個(gè)節(jié)點(diǎn)上信號(hào)到達(dá)時(shí)刻不一致，反射信號(hào)同樣到達(dá)某節(jié)點(diǎn)的時(shí)刻不一致，所以造成信號(hào)質(zhì)量惡化。一般來講，星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，可以通過控制同樣長的幾個(gè)stub，使信號(hào)傳輸和反射時(shí)延一致，達(dá)到比較好的信號(hào)質(zhì)量。在使用拓?fù)渲g，要考慮到信號(hào)拓?fù)涔?jié)點(diǎn)情況、實(shí)際工作原理和布線難度。不同的buffer，對(duì)于信號(hào)的反射影響也不一致，所以星型拓?fù)洳⒉荒芎芎媒鉀Q上述數(shù)據(jù)地址總線連接到flash和sdram的時(shí)延，進(jìn)而無法確保信號(hào)的質(zhì)量；另一方面，高速的信號(hào)一般在dsp和sdram之間通信，flash加載時(shí)的速率并不高，所以在高速仿真時(shí)只要確保實(shí)際高速信號(hào)有效工作的節(jié)點(diǎn)處的波形，而無需關(guān)注flash處波形；星型拓?fù)浔容^菊花鏈等拓?fù)鋪碇v，布線難度較大，尤其大量數(shù)據(jù)地址信號(hào)都采用星型拓?fù)鋾r(shí)。、假設(shè)一片4層板，中間兩層是VCC和GND，走線從top到bottom，從BOTTOMSIDE流到TOPSIDE的回流路徑是經(jīng)這個(gè)信號(hào)的VIA還是POWER？過孔上信號(hào)的回流路徑現(xiàn)在還沒有一個(gè)明確的說法，一般認(rèn)為回流信號(hào)會(huì)從周圍最近的接地或接電源的過孔處回流。一般EDA工具在仿真時(shí)都把過孔當(dāng)作一個(gè)固定集總參數(shù)的RLC網(wǎng)絡(luò)處理，事實(shí)上是取一個(gè)最壞情況的估計(jì)。、關(guān)于碎銅、浮銅的概念該怎么理解呢？從PCB加工角度，一般將面積小于某個(gè)單位面積的銅箔叫碎銅，這些太小面積的銅箔會(huì)在加工時(shí)，由于蝕刻誤差導(dǎo)致問題。從電氣角度來講，將沒有合任何直流網(wǎng)絡(luò)連結(jié)的銅箔叫浮銅，浮銅會(huì)由于周圍信號(hào)影響，產(chǎn)生天線效應(yīng)。浮銅可能會(huì)是碎銅，也可能是大面積的銅箔。、何謂差分布線？差分信號(hào)，有些也稱差動(dòng)信號(hào)，用兩根完全一樣，極性相反的信號(hào)傳輸一路數(shù)據(jù)，依靠兩根信號(hào)電平差進(jìn)行判決。為了保證兩根信號(hào)完全一致，在布線時(shí)要保持并行，線寬、線間距保持不變。、在一塊12層PCb板上，有三個(gè)電源層2.2v，3.3v,5v，將三個(gè)電源各作在一層，地線該如何處理？一般說來，三個(gè)電源分別做在三層，對(duì)信號(hào)質(zhì)量比較好。因?yàn)椴淮罂赡艹霈F(xiàn)信號(hào)跨平面層分割現(xiàn)象?？绶指钍怯绊懶盘?hào)質(zhì)量很關(guān)鍵的一個(gè)因素，而仿真軟件一般都忽略了它。對(duì)于電源層和地層，對(duì)高頻信號(hào)來說都是等效的。在實(shí)際中，除了考慮信號(hào)質(zhì)量外，電源平面耦合（利用相鄰地平面降低電源平面交流阻抗），層疊對(duì)稱，都是需要考慮的因素。在做PCB板的時(shí)候，一般來講都要減小回路面積，以便減少干擾，布地線的時(shí)候，也不應(yīng)布成閉合形式，而是布成樹枝狀較好，還有就是要盡可能增大地的面積。、在高速PCB設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)者應(yīng)該從那些方面去考慮EMC、EMI的規(guī)則呢？一般EMI/EMC設(shè)計(jì)時(shí)需要同時(shí)考慮輻射(radiated)與傳導(dǎo)(conducted)兩個(gè)方面.前者歸屬于頻率較高的部分(>30MHz)后者則是較低頻的部分(<30MHz).所以不能只注意高頻而忽略低頻的部分.一個(gè)好的EMI/EMC設(shè)計(jì)必須一開始布局時(shí)就要考慮到器件的位置，PCB迭層的安排，重要聯(lián)機(jī)的走法，器件的選擇等，如果這些沒有事前有較佳的安排，事后解決則會(huì)事倍功半，增加成本.例如時(shí)鐘產(chǎn)生器的位置盡量不要靠近對(duì)外的連接器，高速信號(hào)盡量走內(nèi)層并注意特性阻抗匹配與參考層的連續(xù)以減少反射，器件所推的信號(hào)之斜率(slewrate)盡量小以減低高頻成分，選擇去耦合(decoupling/bypass)電容時(shí)注意其頻率響應(yīng)是否符合需求以降低電源層噪聲.另外，注意高頻信號(hào)電流之回流路徑使其回路面積盡量小(也就是回路阻抗loopimpedance盡量小)以減少輻射.還可以用分割地層的方式以控制高頻噪聲的范圍.最后，適當(dāng)?shù)倪x擇PCB與外殼的接地點(diǎn)(chassisground)。、除protel工具布線外，還有其他好的工具嗎？至于工具，除了PROTEL，還有很多布線工具，如MENTOR的WG2000,EN2000系列和powerpcb，Cadence的allegro，zuken的cadstar,cr5000等，各有所長。什么是''信號(hào)回流路徑〃？信號(hào)回流路徑，即returncurrent。高速數(shù)字信號(hào)在傳輸時(shí)，信號(hào)的流向是從驅(qū)動(dòng)器沿PCB傳輸線到負(fù)載，再由負(fù)載沿著地或電源通過最短路徑返回驅(qū)動(dòng)器端。這個(gè)在地或電源上的返回信號(hào)就稱信號(hào)回流路徑。Dr.Johson在他的書中解釋，高頻信號(hào)傳輸，實(shí)際上是對(duì)傳輸線與直流層之間包夾的介質(zhì)電容充電的過程。SI分析的就是這個(gè)圍場的電磁特性，以及他們之間的耦合。、請問端接的方式有哪些？端接(terminal)，也稱匹配。一般按照匹配位置分有源端匹配和終端匹配。其中源端匹配一般為電阻串聯(lián)匹配，終端匹配一般為并聯(lián)匹配，方式比較多，有電阻上拉，電阻下拉，戴維南匹配，AC匹配，肖特基二極管匹配。數(shù)字電路最關(guān)鍵的是時(shí)序問題，加匹配的目的是改善信號(hào)質(zhì)量，在判決時(shí)刻得到可以確定的信號(hào)。對(duì)于電平有效信號(hào)，在保證建立、保持時(shí)間的前提下，信號(hào)質(zhì)量穩(wěn)定；對(duì)延有效信號(hào)，在保證信號(hào)延單調(diào)性前提下，信號(hào)變化延速度滿足要求。MentorICX產(chǎn)品教材中有關(guān)于匹配的一些資料。另外《HighSpeedDigitaldesignahandbookofblackmagic》有一章專門對(duì)terminal的講述，從電磁波原理上講述匹配對(duì)信號(hào)完整性的作用，可供參考。在電路板尺寸固定的情況下，如果設(shè)計(jì)中需要容納更多的功能，就往往需要提高PCB的走線密度，但是這樣有可能導(dǎo)致走線的相互干擾增強(qiáng)，同時(shí)走線過細(xì)也使阻抗無法降低，請專家介紹在高速(>100MHz)高密度PCB設(shè)計(jì)中的技巧？在設(shè)計(jì)高速高密度PCB時(shí)，串?dāng)_(crosstalkinterference)確實(shí)是要特別注意的，因?yàn)樗鼘?duì)時(shí)序(timing)與信號(hào)完整性(signalintegrity)有很大的影響。以下提供幾個(gè)注意的地方：控制走線特性阻抗的連續(xù)與匹配。走線間距的大小。一般常看到的間距為兩倍線寬。可以透過仿真來知道走線間距對(duì)時(shí)序及信號(hào)完整性的影響，找出可容忍的最小間距。不同芯片信號(hào)的結(jié)果可能不同。選擇適當(dāng)?shù)亩私臃绞?。避免上下相鄰兩層的走線方向相同，甚至有走線正好上下重迭在一起，因?yàn)檫@種串?dāng)_比同層相鄰走線的情形還大。利用盲埋孔(blind/buriedvia)來增加走線面積。但是PCB板的制作成本會(huì)增加。在實(shí)際執(zhí)行時(shí)確實(shí)很難達(dá)到完全平行與等長，不過還是要盡量做到。除此以外，可以預(yù)留差分端接和共模端接，以緩和對(duì)時(shí)序與信號(hào)完整性的影響。如何盡可能的達(dá)到EMC要求，又不致造成太大的成本壓力？PCB板上會(huì)因EMC而增加的成本通常是因增加地層數(shù)目以增強(qiáng)屏蔽效應(yīng)及增加了ferritebead、choke等抑制高頻諧波器件的緣故。除此之外，通常還是需搭配其它機(jī)構(gòu)上的屏蔽結(jié)構(gòu)才能使整個(gè)系統(tǒng)通過EMC的要求。以下僅就PCB板的設(shè)計(jì)技巧提供幾個(gè)降低電路產(chǎn)生的電磁輻射效應(yīng)。1、盡可能選用信號(hào)斜率(slewrate)較慢的器件，以降低信號(hào)所產(chǎn)生的高頻成分。2、注意高頻器件擺放的位置，不要太靠近對(duì)外的連接器。3、 注意高速信號(hào)的阻抗匹配，走線層及其回流電流路徑(returncurrentpath)，以減少高頻的反射與輻射。4、 在各器件的電源管腳放置足夠與適當(dāng)?shù)娜ヱ詈想娙菀跃徍碗娫磳雍偷貙由系脑肼?。特別注意電容的頻率響應(yīng)與溫度的特性是否符合設(shè)計(jì)所需。5、 對(duì)外的連接器附近的地可與地層做適當(dāng)分割，并將連接器的地就近接到chassisground。6、 可適當(dāng)運(yùn)用groundguard/shunttraces在一些特別高速的信號(hào)旁。但要注意guard/shunttraces對(duì)走線特性阻抗的影響。7、 電源層比地層內(nèi)縮20H，H為電源層與地層之間的距離。當(dāng)一塊PCB板中有多個(gè)數(shù)/模功能塊時(shí)，常規(guī)做法是要將數(shù)/模地分開，原因何在？將數(shù)/模地分開的原因是因?yàn)閿?shù)字電路在高低電位切換時(shí)會(huì)在電源和地產(chǎn)生噪聲，噪聲的大小跟信號(hào)的速度及電流大小有關(guān)。如果地平面上不分割且由數(shù)字區(qū)域電路所產(chǎn)生的噪聲較大而模擬區(qū)域的電路又非常接近，則即使數(shù)模信號(hào)不交叉，模擬的信號(hào)依然會(huì)被地噪聲干擾。也就是說數(shù)模地不分割的方式只能在模擬電路區(qū)域距產(chǎn)生大噪聲的數(shù)字電路區(qū)域較遠(yuǎn)時(shí)使用。、如何處理實(shí)際布線中的一些理論沖突的問題基本上，將模/數(shù)地分割隔離是對(duì)的。要注意的是信號(hào)走線盡量不要跨過有分割的地方(moat),還有不要讓電源和信號(hào)的回流電流路徑(returningcurrentpath)變太大。晶振是模擬的正反饋振蕩電路，要有穩(wěn)定的振蕩信號(hào)，必須滿足loopgain與phase的規(guī)范，而這模擬信號(hào)的振蕩規(guī)范很容易受到干擾，即使加groundguardtraces可能也無法完全隔離干擾。而且離的太遠(yuǎn)，地平面上的噪聲也會(huì)影響正反饋振蕩電路。所以，一定要將晶振和芯片的距離進(jìn)可能靠近。確實(shí)高速布線與EMI的要求有很多沖突。但基本原則是因EMI所加的電阻電容或ferritebead,不能造成信號(hào)的一些電氣特性不符合規(guī)范。所以，最好先用安排走線和PCB疊層的技巧來解決或減少EMI的問題，如高速信號(hào)走內(nèi)層。最后才用電阻電容或ferritebead的方式，以降低對(duì)信號(hào)的傷害。、若干PCB組成系統(tǒng)，各板之間的地線應(yīng)如何連接？各個(gè)PCB板子相互連接之間的信號(hào)或電源在動(dòng)作時(shí)，例如A板子有電源或信號(hào)送到B板子，一定會(huì)有等量的電流從地層流回到A板子(此為Kirchoffcurrentlaw)。這地層上的電流會(huì)找阻抗最小的地方流回去。所以，在各個(gè)不管是電源或信號(hào)相互連接的接口處，分配給地層的管腳數(shù)不能太少，以降低阻抗，這樣可以降低地層上的噪聲。另外，也可以分析整個(gè)電流環(huán)路，尤其是電流較大的部分，調(diào)整地層或地線的接法，來控制電流的走法(例如，在某處制造低阻抗，讓大部分的電流從這個(gè)地方走)，降低對(duì)其它較敏感信號(hào)的影響。、兩個(gè)常被參考的特性阻抗公式：微帶線(micro