鋪地的作用有幾個方面的考慮

鋪地的作用有幾個方面的考慮：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，還會帶來內(nèi)層信號跨分割問題。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。過孔比較復雜，除了與過孔焊盤大小有關外，還與加工過程中電鍍后孔壁沉銅厚度有關。地址線是否要采用星型布線，取決于終端之間的時延要求是否滿足系統(tǒng)的建立、保持時間，另外還要考慮到布線的難度。星型拓撲的原因是確保每個分支的時延和反射一致，所以星型連接中使用終端并聯(lián)匹配，一般會在所有終端都添加匹配，只在一個分支添加匹配，不可能滿足這樣的要求。在設計PCB板時，有如下兩個疊層方案：疊層1》信號》地》信號》電源+1.5V》信號》電源+2.5V》信號》電源+1.25V》電源+1.2V》信號》電源+3.3V》信號》電源+1.8V》信號》地》信號疊層2》信號》地》信號》電源+1.5V》信號》地》信號》電源+1.25V+1.8V》電源+2.5V+1.2V》信號》地》信號》電源+3.3V》信號》地》信號哪一種疊層順序比較優(yōu)選？對于疊層2,中間的兩個分割電源層是否會對相鄰的信號層產(chǎn)生影響？這兩個信號層已經(jīng)有地平面給信號作為回流路徑。應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，對抑制系統(tǒng)EMI有好處。理論上講，電源平面和地平面對于交流信號是等效的。但實際上，地平面具有比電源平面更好的交流阻抗，信號優(yōu)選地平面作為回流平面。但是由于層疊厚度因素的影響，例如信號和電源層間介質厚度小于與地之間的介質厚度，第二種層疊中跨分割的信號同樣在電源分隔處存在信號回流不完整的問題。、對于一組總線（地址，數(shù)據(jù)，命令）驅動多個（多達4,5個）設備（FLASH,SDRAM,其他外設...）的情況，在PCB布線時，采用那種方式？布線拓撲對信號完整性的影響，主要反映在各個節(jié)點上信號到達時刻不一致，反射信號同樣到達某節(jié)點的時刻不一致，所以造成信號質量惡化。一般來講，星型拓撲結構，可以通過控制同樣長的幾個stub，使信號傳輸和反射時延一致，達到比較好的信號質量。在使用拓撲之間，要考慮到信號拓撲節(jié)點情況、實際工作原理和布線難度。不同的buffer，對于信號的反射影響也不一致，所以星型拓撲并不能很好解決上述數(shù)據(jù)地址總線連接到flash和sdram的時延，進而無法確保信號的質量；另一方面，高速的信號一般在dsp和sdram之間通信，flash加載時的速率并不高，所以在高速仿真時只要確保實際高速信號有效工作的節(jié)點處的波形，而無需關注flash處波形；星型拓撲比較菊花鏈等拓撲來講，布線難度較大，尤其大量數(shù)據(jù)地址信號都采用星型拓撲時。、假設一片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)這個信號的VIA還是POWER？過孔上信號的回流路徑現(xiàn)在還沒有一個明確的說法，一般認為回流信號會從周圍最近的接地或接電源的過孔處回流。一般EDA工具在仿真時都把過孔當作一個固定集總參數(shù)的RLC網(wǎng)絡處理，事實上是取一個最壞情況的估計。、關于碎銅、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單位面積的銅箔叫碎銅，這些太小面積的銅箔會在加工時，由于蝕刻誤差導致問題。從電氣角度來講，將沒有合任何直流網(wǎng)絡連結的銅箔叫浮銅，浮銅會由于周圍信號影響，產(chǎn)生天線效應。浮銅可能會是碎銅，也可能是大面積的銅箔。、何謂差分布線？差分信號，有些也稱差動信號，用兩根完全一樣，極性相反的信號傳輸一路數(shù)據(jù)，依靠兩根信號電平差進行判決。為了保證兩根信號完全一致，在布線時要保持并行，線寬、線間距保持不變。、在一塊12層PCb板上，有三個電源層2.2v，3.3v,5v，將三個電源各作在一層，地線該如何處理？一般說來，三個電源分別做在三層，對信號質量比較好。因為不大可能出現(xiàn)信號跨平面層分割現(xiàn)象?？绶指钍怯绊懶盘栙|量很關鍵的一個因素，而仿真軟件一般都忽略了它。對于電源層和地層，對高頻信號來說都是等效的。在實際中，除了考慮信號質量外，電源平面耦合（利用相鄰地平面降低電源平面交流阻抗），層疊對稱，都是需要考慮的因素。在做PCB板的時候，一般來講都要減小回路面積，以便減少干擾，布地線的時候，也不應布成閉合形式，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設計時，設計者應該從那些方面去考慮EMC、EMI的規(guī)則呢？一般EMI/EMC設計時需要同時考慮輻射(radiated)與傳導(conducted)兩個方面.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.一個好的EMI/EMC設計必須一開始布局時就要考慮到器件的位置，PCB迭層的安排，重要聯(lián)機的走法，器件的選擇等，如果這些沒有事前有較佳的安排，事后解決則會事倍功半，增加成本.例如時鐘產(chǎn)生器的位置盡量不要靠近對外的連接器，高速信號盡量走內(nèi)層并注意特性阻抗匹配與參考層的連續(xù)以減少反射，器件所推的信號之斜率(slewrate)盡量小以減低高頻成分，選擇去耦合(decoupling/bypass)電容時注意其頻率響應是否符合需求以降低電源層噪聲.另外，注意高頻信號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?shù)倪x擇PCB與外殼的接地點(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''信號回流路徑〃？信號回流路徑，即returncurrent。高速數(shù)字信號在傳輸時，信號的流向是從驅動器沿PCB傳輸線到負載，再由負載沿著地或電源通過最短路徑返回驅動器端。這個在地或電源上的返回信號就稱信號回流路徑。Dr.Johson在他的書中解釋，高頻信號傳輸，實際上是對傳輸線與直流層之間包夾的介質電容充電的過程。SI分析的就是這個圍場的電磁特性，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)字電路最關鍵的是時序問題，加匹配的目的是改善信號質量，在判決時刻得到可以確定的信號。對于電平有效信號，在保證建立、保持時間的前提下，信號質量穩(wěn)定；對延有效信號，在保證信號延單調性前提下，信號變化延速度滿足要求。MentorICX產(chǎn)品教材中有關于匹配的一些資料。另外《HighSpeedDigitaldesignahandbookofblackmagic》有一章專門對terminal的講述，從電磁波原理上講述匹配對信號完整性的作用，可供參考。在電路板尺寸固定的情況下，如果設計中需要容納更多的功能，就往往需要提高PCB的走線密度，但是這樣有可能導致走線的相互干擾增強，同時走線過細也使阻抗無法降低，請專家介紹在高速(>100MHz)高密度PCB設計中的技巧？在設計高速高密度PCB時，串擾(crosstalkinterference)確實是要特別注意的，因為它對時序(timing)與信號完整性(signalintegrity)有很大的影響。以下提供幾個注意的地方：控制走線特性阻抗的連續(xù)與匹配。走線間距的大小。一般?？吹降拈g距為兩倍線寬?？梢酝高^仿真來知道走線間距對時序及信號完整性的影響，找出可容忍的最小間距。不同芯片信號的結果可能不同。選擇適當?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，因為這種串擾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板的制作成本會增加。在實際執(zhí)行時確實很難達到完全平行與等長，不過還是要盡量做到。除此以外，可以預留差分端接和共模端接，以緩和對時序與信號完整性的影響。如何盡可能的達到EMC要求，又不致造成太大的成本壓力？PCB板上會因EMC而增加的成本通常是因增加地層數(shù)目以增強屏蔽效應及增加了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構上的屏蔽結構才能使整個系統(tǒng)通過EMC的要求。以下僅就PCB板的設計技巧提供幾個降低電路產(chǎn)生的電磁輻射效應。1、盡可能選用信號斜率(slewrate)較慢的器件，以降低信號所產(chǎn)生的高頻成分。2、注意高頻器件擺放的位置，不要太靠近對外的連接器。3、 注意高速信號的阻抗匹配，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?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與溫度的特性是否符合設計所需。5、 對外的連接器附近的地可與地層做適當分割，并將連接器的地就近接到chassisground。6、 可適當運用groundguard/shunttraces在一些特別高速的信號旁。但要注意guard/shunttraces對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。當一塊PCB板中有多個數(shù)/模功能塊時，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為數(shù)字電路在高低電位切換時會在電源和地產(chǎn)生噪聲，噪聲的大小跟信號的速度及電流大小有關。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)模信號不交叉，模擬的信號依然會被地噪聲干擾。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)域較遠時使用。、如何處理實際布線中的一些理論沖突的問題基本上，將模/數(shù)地分割隔離是對的。要注意的是信號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，必須滿足loopgain與phase的規(guī)范，而這模擬信號的振蕩規(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，地平面上的噪聲也會影響正反饋振蕩電路。所以，一定要將晶振和芯片的距離進可能靠近。確實高速布線與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，如高速信號走內(nèi)層。最后才用電阻電容或ferritebead的方式，以降低對信號的傷害。、若干PCB組成系統(tǒng)，各板之間的地線應如何連接？各個PCB板子相互連接之間的信號或電源在動作時，例如A板子有電源或信號送到B板子，一定會有等量的電流從地層流回到A板子(此為Kirchoffcurrentlaw)。這地層上的電流會找阻抗最小的地方流回去。所以，在各個不管是電源或信號相互連接的接口處，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，也可以分析整個電流環(huán)路，尤其是電流較大的部分，調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地方走)，降低對其它較敏感信號的影響。、兩個常被參考的特性阻抗公式：微帶線(micro