标准化PCB设计高速接口原理

time : 2019-05-13 09:17       作者:凡亿pcb

  现在的设计中越来越多使用各种各样的标准化高速接口(DDR3、DDR4、USB3.0、Pciexpress......),从而一整套高速约束成为必须遵循的设计规则。


  设计中信号传输的速率越来越高,但信号电平越来越低。例如现在常用的DDR3、DDR4、PCLE、SATA......

  与此同时PCB上元件的密度和走线密度越来越大,PCB工程师则需要花费大量的时间来调整设计,以满足设计的时序要求。那么是否有新的工具能帮助他们迎接挑战呢?


  Timing Vision是一种全新的创新性显示环境!以DDRX一个通道或者整个接口为例。时序信息根据PCB工程师定义的颜色和花纹就能直接显示每个信号:延时的大小;走线的长短;相位的误差;项目长度的定义。这样一来,把复杂的时序设计环境,变的简单而又直接。


  AIPT(自动相位调整)能够根据用户的参数设置,自动调整差分对的相位。用户可以设置调整走线的方式,是否允许在焊盘处调整。使用Aipt能够大大节省调整相位差的时间。


  AIDT(自动调等长)在DDRX电路中必定会遇到调整信号的延迟,AIDT根据用户的参数设定可以自动的绕等长。等长的条件可以基于约束管理器中的设置,也可以根据智能的算法进行等长绕线。


  布线中的DFM要求,布线中是把DFM放在第一位的。主要反映在PCB上的各种组成元素(包括:蚀刻字、钻孔、阻焊等)的形状大小和相互间距上。


  (1)孔到大小及形状要求:机械钻孔的常规大小为8mil以上,6mil的钻孔加工上有难度。同时还要考虑厚径比,也就是板厚和孔径的比值,厚径比常规为8:1,最好不要超过10:1。厚径比在一些高层板,还有背板的设计中非常关键。机械钻孔焊环常规要求单边5mil以上,阻焊的形状单边也要求3mil以上。


  孔和孔与其他元素之间的间距要求:由于采用大一号的钻头钻孔以及钻孔时常规有3mil以上的偏差,这要求孔与其他元素之间的间距要足够大。


  孔盘和孔盘之间的距离要求为B≥5mil;孔盘到铜箔的距离最小要求为B1&B2≥5mil,如果板内有0.8以下的BGA,可以在BGA内的区域做4mil,BGA区域外严格按照≥5mil的安全距离设计。


  PTN(金属化孔)到板边确保焊盘边缘距离板边的最小距离B3≥20mil


  NPTN(非金属化孔)孔壁到板边依照结构而定,一般没有特殊要求,特殊情况下还可以少量破盘设计。


  ETCH(蚀刻线)的DFM要求,布线时最小的布线线宽和最小的布线间距要满足可生产要求,目前国内主流制板厂的参数如下:


 铜厚(HOZ)外层线宽/线距(mil)内层线宽/线距(mil)
1oz 4/5 4/4
2oz6/66/6
3oz8/88/8