我(wo)們(men)設計的電路(lu)板在(zai)為高(gao)速電路(lu)布局(ju)時也需(xu)要額(e)外(wai)的努(nu)力。敏感網(wang)絡(luo)必(bi)須根(gen)據特定的(de)高(gao)速規(gui)則(ze)和(he)許(xu)多(duo)其(qi)他(ta)必(bi)須遵(zun)循的(de)高(gao)速設計要求進行(xing)布(bu)線(xian)。這些(xie)包(bao)括(kuo)從(cong)原(yuan)理(li)圖(tu)的組織方(fang)式到(dao)組(zu)件(jian)放置(zhi)的(de)所有(you)內容。我(wo)們(men)將(jiang)在討論高(gao)速布(bu)線(xian)技術(shu)時研(yan)究所有(you)這些，以幫(bang)助(zhu)您完(wan)成下壹(yi)個(ge) PCB 設計的終(zhong)點(dian)線(xian)。

進行(xing) PCB 布(bu)局(ju)之(zhi)前(qian)的(de)高(gao)速設計註意(yi)事項(xiang)

 與(yu)在標準(zhun)電路(lu)板上(shang)使用的相比，成功布(bu)線(xian)高(gao)速電路(lu)需(xu)要更多的(de)準(zhun)備工(gong)作(zuo)。在(zai)平衡電路(lu)板的(de)通(tong)常制(zhi)造(zao)和(he)組(zu)裝(zhuang)需(xu)求的(de)同時，必(bi)須在(zai)高(gao)速設計中考慮(lv)信(xin)號(hao)路(lu)徑、受(shou)控阻(zu)抗路(lu)由和(he) EMI。在(zai)布(bu)局(ju)甚至(zhi)開(kai)始(shi)保持所有(you)這些需(xu)求井(jing)井(jing)有條(tiao)之前(qian)就開始(shi)準(zhun)備是必(bi)不可(ke)少的(de)：

• 原理(li)圖(tu)：為幫助(zhu)您的高(gao)速布(bu)線(xian)，您可(ke)以(yi)做的第(di)壹(yi)件(jian)事是(shi)從(cong)壹(yi)個(ge)幹(gan)凈(jing)的原(yuan)理(li)圖(tu)開始(shi)。在(zai) PCB 布局過程(cheng)中，應(ying)該(gai)有(you)壹(yi)個(ge)易於(yu)遵循(xun)的(de)高(gao)速電路(lu)的邏(luo)輯流程(cheng)。還(hai)應傳達(da)給(gei)布(bu)局人(ren)員(yuan)的(de)任何說(shuo)明，以免(mian)以(yi)後(hou)出現任(ren)何(he)混淆。

• 板(ban)層(ceng)堆疊：高(gao)速布(bu)線(xian)通(tong)常需(xu)要帶(dai)狀線(xian)或微(wei)帶(dai)層配(pei)置(zhi)。這(zhe)為(wei)敏感走(zou)線(xian)布線(xian)提(ti)供(gong)了(le)屏(ping)蔽(bi)層(ceng)，有(you)助(zhu)於(yu)防(fang)止(zhi) EMI 問題並保持電路(lu)的信(xin)號(hao)完(wan)整(zheng)性。在(zai)布局(ju)開始(shi)之(zhi)前(qian)，應(ying)與(yu)您(nin)的 PCB 合同(tong)制(zhi)造(zao)商(shang)就堆疊達(da)成壹(yi)致(zhi)，以便(bian)為(wei)您(nin)提(ti)供(gong)工(gong)作(zuo)基(ji)礎並(bing)確(que)保電路(lu)板的(de)可制(zhi)造(zao)性(xing)。 

• 設計規(gui)則(ze)：除了(le)標準(zhun)的走(zou)線(xian)寬度和(he)間距(ju)規(gui)則(ze)外(wai)，還(hai)會有壹(yi)套(tao)全(quan)新(xin)的(de)高(gao)速設計規(gui)則(ze)和(he)約束(shu)。這(zhe)些將(jiang)包括(kuo)特定的(de)網絡(luo)類別、差分(fen)對、走(zou)線(xian)長度和(he)拓(tuo)撲(pu)以(yi)及(ji)阻抗控制(zhi)的路(lu)由規(gui)則(ze)。對盲孔和(he)埋孔、微孔和(he)其(qi)他(ta)高(gao)速限(xian)制(zhi)也可(ke)能有(you)特定要(yao)求。

壹(yi)旦(dan)這些(xie)項目從您的待辦(ban)事項(xiang)列表(biao)中被(bei)選(xuan)中，您(nin)就可以開始(shi) PCB 布(bu)局了(le)。

高(gao)速 PCB 設計的布局和(he)布(bu)線(xian)技巧(qiao)

盡(jin)管有很(hen)多(duo)高(gao)速布(bu)線(xian)技術(shu)需(xu)要討(tao)論，但(dan)首(shou)先(xian)要探討的(de)主題是(shi)元件(jian)放置(zhi)。良(liang)好的布線(xian)始(shi)於(yu)良好的元件(jian)布局，無(wu)論電路(lu)板是(shi)否為高(gao)速設計，都是如(ru)此。

元(yuan)件(jian)放置(zhi)

使用標準(zhun)元件(jian)放置(zhi)方(fang)法，首(shou)先(xian)從連接器和(he)大(da)型 CPU 和(he)內(nei)存(cun)設備開始(shi)。要(yao)在繼續放置(zhi)部(bu)件(jian)時獲(huo)得(de)最佳信號(hao)路(lu)徑，請(qing)遵循原理(li)圖(tu)的邏(luo)輯流程(cheng)。許(xu)多(duo)更重(zhong)要(yao)的 CPU 和(he)內(nei)存(cun)設備將需(xu)要大(da)量旁(pang)路(lu)電容器，因(yin)此(ci)請務必(bi)立(li)即放置(zhi)它們(men)，否則(ze)以後(hou)可(ke)能沒有足(zu)夠的(de)空間放置(zhi)它們(men)。放置(zhi)時，請記(ji)住(zhu)為整(zheng)個板(ban)層堆疊中的(de)布(bu)線(xian)通(tong)道(dao)和(he)過(guo)孔(kong)保留空間。除了(le)高(gao)速要(yao)求(qiu)之外(wai)，還(hai)要記(ji)住(zhu)您的(de)放置(zhi)仍(reng)然(ran)需(xu)要遵(zun)守(shou)可(ke)制(zhi)造(zao)性(xing)設計 (DFM) 規(gui)則(ze)，並考慮(lv)發(fa)熱(re)部(bu)件(jian)的散熱(re)需(xu)求。

逃(tao)逸路(lu)由

現(xian)在您已準(zhun)備好布線(xian)，但您(nin)需(xu)要先(xian)為所有(you)細(xi)間距(ju)設備創(chuang)建逃(tao)逸(yi)布(bu)線(xian)，然(ran)後(hou)再開始(shi)鋪(pu)設走(zou)線(xian)。如(ru)果您(nin)正(zheng)在(zai)處理(li)大(da)型部(bu)件(jian)，例如(ru)其中有(you)數(shu)百(bai)或數(shu)千(qian)個引(yin)腳(jiao)的 BGA 封裝，則(ze)可以(yi)訪問每個引腳以進行(xing)布(bu)線(xian)。這種(zhong)可(ke)訪問(wen)性通(tong)常是(shi)通(tong)過從(cong)外(wai)部引(yin)腳(jiao)排(pai)對(dui)角線(xian)布線(xian)到通(tong)孔來(lai)實(shi)現的(de)。 

對(dui)於(yu)下壹(yi)行(xing)引(yin)腳(jiao)，通(tong)常使用非常短(duan)的走(zou)線(xian)連接(jie)到(dao) BGA 焊盤之間的通(tong)孔，稱(cheng)為狗(gou)骨(gu)圖(tu)案。但是(shi)，如(ru)果 BGA 引(yin)腳間距(ju)太細(xi)，您可(ke)能需(xu)要在(zai)焊盤技術(shu)中使用過孔、微過(guo)孔(kong)或(huo)兩(liang)者(zhe)都使用，但壹(yi)定要(yao)先從(cong)制(zhi)造(zao)商(shang)處(chu)獲(huo)得(de)這(zhe)些(xie) PCB 技(ji)術(shu)的(de)認可。這裏的壹(yi)個(ge)有用提(ti)示是(shi)，組件(jian)制(zhi)造(zao)商(shang)通(tong)常會(hui)為(wei)其(qi)零(ling)件(jian)提(ti)供(gong)推薦(jian)的(de)布(bu)線(xian)模式，因(yin)此(ci)請務必(bi)查看那(na)裏以節(jie)省壹(yi)些(xie)時間。

跟蹤路(lu)由

完(wan)成轉義布線(xian)後(hou)，現(xian)在(zai)是(shi)布(bu)線(xian)其余(yu)電路(lu)板的(de)時候(hou)了(le)。如(ru)果您(nin)已充(chong)分(fen)設置(zhi)設計規(gui)則(ze)，則(ze)可以(yi)使用自(zi)動(dong)交互(hu)式布(bu)線(xian)工(gong)具(ju)或(huo)批量布(bu)線(xian)工(gong)具(ju)手動(dong)完(wan)成此布(bu)線(xian)。無論您(nin)使用哪種(zhong)方(fang)法，都應牢(lao)記(ji)以下(xia)幾點(dian)以(yi)確(que)保路(lu)由成功：

• 高(gao)速信(xin)號(hao)路(lu)徑必(bi)須保持較(jiao)短(duan)並從(cong)點(dian)到(dao)點(dian)布(bu)線(xian)。

• 敏感走(zou)線(xian)應在(zai)夾(jia)在帶(dai)狀線(xian)配(pei)置(zhi)中的(de)參(can)考平面之間的內(nei)部層上(shang)布(bu)線(xian)。

• 差分(fen)對必(bi)須成對布(bu)線(xian)。使用您的設計系統(tong)的(de)自(zi)動(dong)化功能來(lai)布(bu)線(xian)這些(xie)跡(ji)線(xian)，並確(que)保線(xian)對之(zhi)間不會(hui)被(bei)過(guo)孔或其他(ta)障(zhang)礙(ai)物中斷。

• 對於(yu)長度都必(bi)須匹(pi)配(pei)的網(wang)絡(luo)組(zu)，從最長的(de)連接開始(shi)。對(dui)於(yu)組中的(de)其(qi)余網絡，向(xiang)每(mei)條(tiao)跡(ji)線(xian)添加(jia)調整(zheng)功(gong)能，以(yi)匹(pi)配(pei)路(lu)由到(dao)相同長度的第壹(yi)個(ge)網絡。調諧(xie)通(tong)常通(tong)過向(xiang)跡(ji)線(xian)添加(jia)波形或(huo)長號(hao)拓(tuo)撲(pu)以(yi)延長跡(ji)線(xian)來完(wan)成，並且(qie)通(tong)常由(you) CAD 工(gong)具(ju)自(zi)動(dong)完(wan)成。 

• 不要(yao)通(tong)過嘈雜(za)的電源或(huo)電路(lu)的模擬區(qu)域(yu)路(lu)由敏感的(de)數(shu)字線(xian)路(lu)。

電源和(he)地(di)平(ping)面(mian)

為(wei)高(gao)速電路(lu)板設計清潔的(de)配(pei)電網絡(luo)(PDN) 對(dui)設計的整體成功至(zhi)關(guan)重(zhong)要(yao)。高(gao)速組(zu)件(jian)會由於(yu)其開(kai)關(guan)速率(lv)而(er)在電路(lu)板上(shang)產(chan)生更多噪(zao)聲，並由(you)旁(pang)路(lu)電容控(kong)制(zhi)。同樣重(zhong)要(yao)的是(shi)要(yao)記(ji)住(zhu)地平(ping)面將(jiang)用作(zuo)信(xin)號(hao)返(fan)回的參(can)考平面。小(xiao)心(xin)不(bu)要(yao)在(zai)這些信號(hao)返(fan)回路(lu)徑被(bei)密(mi)集的(de)過(guo)孔(kong)放置(zhi)、電路(lu)板切(qie)口(kou)或(huo)分(fen)裂(lie)平面阻擋(dang)的地(di)方(fang)布設敏感走(zou)線(xian)，因(yin)為(wei)這會(hui)降低(di)這(zhe)些走(zou)線(xian)的信(xin)號(hao)完(wan)整(zheng)性。

如(ru)您所見(jian)，高(gao)速布(bu)線(xian)不僅(jin)僅(jin)是在板(ban)上(shang)鋪(pu)設壹(yi)些(xie)獨特的走(zou)線(xian)。PCB 布局(ju)的(de)許(xu)多(duo)方(fang)面都必(bi)須通(tong)過布(bu)線(xian)完(wan)成才能完(wan)成高(gao)速設計。正(zheng)如(ru)我(wo)們(men)最初(chu)所說(shuo)，這壹(yi)切(qie)都始(shi)於(yu)在布(bu)局(ju)開始(shi)之(zhi)前(qian)與(yu)您(nin)的(de) PCB 合同(tong)制(zhi)造(zao)商(shang)正(zheng)確(que)設置(zhi)電路(lu)板。

與(yu)您的 PCB CM 合作(zuo)以(yi)獲(huo)得(de)最佳高(gao)速布(bu)線(xian)技術(shu)

雖(sui)然(ran)通(tong)常可(ke)以(yi)通(tong)過將(jiang)板層(ceng)堆疊改(gai)造(zao)為(wei)布(bu)局(ju)來使舊(jiu)的(de) PCB 設計工(gong)作(zuo)，但(dan)高(gao)速設計應該(gai)從(cong)明確(que)配(pei)置(zhi)的(de)堆(dui)疊開(kai)始(shi)。盡(jin)管 PCB 設計人(ren)員(yuan)通(tong)常熟(shu)悉(xi)不(bu)同的(de)板層(ceng)配(pei)置(zhi)，但(dan)高(gao)速設計需(xu)要考慮(lv)許(xu)多(duo)其(qi)他(ta)變量。這些包括(kuo)電路(lu)板材料、受(shou)控阻(zu)抗布(bu)線(xian)、層對(dui)和(he)組(zu)裝(zhuang)過(guo)程(cheng)。您(nin)能做(zuo)的(de)最好的事情是(shi)首(shou)先(xian)咨詢您的(de) PCB 合同(tong)制(zhi)造(zao)商(shang)，以(yi)確(que)保您正(zheng)在(zai)為您的設計使用最優化的層配(pei)置(zhi)。