微電子領域的兩大難點在於高頻信號和微弱信號的處理，在這方麵PCB製作水平就顯得尤其重要，同樣的原理設計，同樣的元器件，不同的人製作出來的PCB就具有不同的結果
，那麼如何才能做出一塊好的PCB 板呢
？ 根據我們以往的經驗，想就以下幾方麵談談自己的看法：

 

 

接受到一個設計任務

，首先要明確其設計目標，是普通的PCB板高頻PCB板小信號處理PCB板還是既有高頻率又有小信號處理的PCB板如果是普通的PCB 板(ban)
，隻(zhi)要(yao)做(zuo)到(dao)布(bu)局(ju)布(bu)線(xian)合(he)理(li)整(zheng)齊(qi)，機(ji)械(xie)尺(chi)寸(cun)準(zhun)確(que)無(wu)誤(wu)即(ji)可(ke)，如(ru)有(you)中(zhong)負(fu)載(zai)線(xian)和(he)長(chang)線(xian)，就(jiu)要(yao)采(cai)用(yong)一(yi)定(ding)的(de)手(shou)段(duan)進(jin)行(xing)處(chu)理(li)，減(jian)輕(qing)負(fu)載(zai)，長(chang)線(xian)要(yao)加(jia)強(qiang)驅(qu)動(dong)，重(zhong)點(dian)是(shi)防(fang)止(zhi)長(chang)線(xian)反(fan)射(she)當(dang)板(ban)上(shang)有(you)超(chao)過(guo)40MHz的信號線時就要對這些信號線進行特殊的考慮比如線間串擾等問題如果頻率更高一些對布線的長度就有更嚴格的限製。

 

genjufenbucanshudewangluolilungaosudianluyuqilianxianjiandexianghuzuoyongshijuedingxingyinsuzaixitongshejishibunenghulve，suizhemenchuanshusududetigaozaixinhaoxianshangdefanduijianghuixiangyingzengjiaxianglinxinhaoxianjiandechuanraojiangchengzhengbidizengjiatongchanggaosudianludegonghaoherehaosanyedouhenda。

 

在做高速PCBshiyingyinqizugoudezhongshidangbanshangyouhaofujishenzhiweifujideweiruoxinhaoshiduizhexiexinhaoxianjiuxuyaotebiedeguanzhaoxiaoxinhaoyouyutaiweiruofeichangrongyishoudaoqitaqiangxinhaodeganraopingbicuoshichangchangshibiyaodefouzejiangdadajiangdixinzaobiyizhiyuyouyongxinhaobeizaoshengyanmeibunengyouxiaoditiquchulaiduibanzidetiaoceyeyaozaishejijieduanjiayikaolvceshidiandewuliweizhiceshidiandegelidengyinsubukehulveyinweiyouxiexiaoxinhaohegaopinxinhaoshibunengzhijiebatantoujiashangqujinxingceliangde，ciwaihaiyaokaolvqitayixiexiangguanyinsurubanzicengshucaiyongyuanqijiandefengzhuangwaixingbanzidejixieqiangdudengzaizuoPCB板子前要做出對該設計的設計目標心中有數。

 

 

我們知道有些特殊元器件在布局布線時有特殊的要求比如LOTI和APH所用的模擬信號放大器模擬信號放大器對電源要求要平穩紋波小模擬小信號部分要盡量遠離功率器件在OTI板上小信號放大部分還專門加有屏蔽罩把雜散的電磁幹擾給屏蔽掉NTOI板上用的GLINK芯片采用的是ECL工藝功耗大發熱厲害對散熱問題必須在布局時就必須進行特殊考慮若采用自然散熱。

 

要把GLINK芯(xin)片(pian)放(fang)在(zai)空(kong)氣(qi)流(liu)通(tong)比(bi)較(jiao)順(shun)暢(chang)的(de)地(di)方(fang)而(er)且(qie)散(san)出(chu)來(lai)的(de)熱(re)量(liang)還(hai)不(bu)能(neng)對(dui)其(qi)它(ta)芯(xin)片(pian)構(gou)成(cheng)大(da)的(de)影(ying)響(xiang)如(ru)果(guo)板(ban)子(zi)上(shang)裝(zhuang)有(you)喇(la)叭(ba)或(huo)其(qi)他(ta)大(da)功(gong)率(lv)的(de)器(qi)件(jian)有(you)可(ke)能(neng)對(dui)電(dian)源(yuan)造(zao)成(cheng)嚴(yan)重(zhong)的(de)汙(wu)染(ran)這(zhe)一(yi)點(dian)也(ye)應(ying)引(yin)起(qi)足(zu)夠(gou)的(de)重(zhong)視(shi)。。

 

 

首(shou)先(xian)要(yao)考(kao)慮(lv)的(de)一(yi)個(ge)因(yin)素(su)就(jiu)是(shi)電(dian)性(xing)能(neng)把(ba)連(lian)線(xian)關(guan)係(xi)密(mi)切(qie)的(de)元(yuan)器(qi)件(jian)盡(jin)量(liang)放(fang)在(zai)一(yi)起(qi)尤(you)其(qi)對(dui)一(yi)些(xie)高(gao)速(su)線(xian)布(bu)局(ju)時(shi)就(jiu)要(yao)使(shi)它(ta)盡(jin)可(ke)能(neng)地(di)短(duan)功(gong)率(lv)信(xin)號(hao)和(he)小(xiao)信(xin)號(hao)器(qi)件(jian)要(yao)分(fen)開(kai)在(zai)滿(man)足(zu)電(dian)路(lu)性(xing)能(neng)的(de)前(qian)提(ti)下(xia)還(hai)要(yao)考(kao)慮(lv)元(yuan)器(qi)件(jian)擺(bai)放(fang)整(zheng)齊(qi)美(mei)觀(guan)便(bian)於(yu)測(ce)試(shi)板(ban)子(zi)的(de)機(ji)械(xie)尺(chi)寸(cun)插(cha)座(zuo)的(de)位(wei)置(zhi)等(deng)也(ye)需(xu)認(ren)真(zhen)考(kao)慮(lv)高(gao)速(su)係(xi)統(tong)中(zhong)的(de)接(jie)地(di)和(he)互(hu)連(lian)線(xian)上(shang)的(de)傳(chuan)輸(shu)延(yan)遲(chi)時(shi)間(jian)也(ye)是(shi)在(zai)係(xi)統(tong)設(she)計(ji)時(shi)首(shou)先(xian)要(yao)考(kao)慮(lv)的(de)因(yin)素(su)信(xin)號(hao)線(xian)上(shang)的(de)傳(chuan)輸(shu)時(shi)間(jian)對(dui)總(zong)的(de)係(xi)統(tong)速(su)度(du)影(ying)響(xiang)很(hen)大(da)
，特(te)別(bie)是(shi)對(dui)高(gao)速(su)的(de)ECL電路雖然集成電路塊本身速度很高，但由於在底板上用普通的互連線每30cm線長約有2ns的延遲量帶來延遲時間的增加可使係統速度大為降低。象移位寄存器同步計數器。

 

這zhe種zhong同tong步bu工gong作zuo部bu件jian最zui好hao放fang在zai同tong一yi塊kuai插cha件jian板ban上shang因yin為wei到dao不bu同tong插cha件jian板ban上shang的de時shi鍾zhong信xin號hao的de傳chuan輸shu延yan遲chi時shi間jian不bu相xiang等deng可ke能neng使shi移yi位wei寄ji存cun器qi產chan主zhu錯cuo誤wu若ruo不bu能neng放fang在zai一yi塊kuai板ban上shang則ze在zai同tong步bu是shi關guan鍵jian的de地di方fang從cong公gong共gong時shi鍾zhong源yuan連lian到dao各ge插cha件jian板ban的de時shi鍾zhong線xian的de長chang度du必bi須xu相xiang等deng四si對dui布bu線xian的de考kao慮lv隨sui著zheOTNI和星形光纖網的設計完成以後會有更多的100MHz以上的具有高速信號線的板子需要設計這裏將介紹高速線的一些基本概念

 

1
、傳(chuan)輸(shu)線(xian)印(yin)製(zhi)電(dian)路(lu)板(ban)上(shang)的(de)任(ren)何(he)一(yi)條(tiao)長(chang)的(de)信(xin)號(hao)通(tong)路(lu)都(dou)可(ke)以(yi)視(shi)為(wei)一(yi)種(zhong)傳(chuan)輸(shu)線(xian)如(ru)果(guo)該(gai)線(xian)的(de)傳(chuan)輸(shu)延(yan)遲(chi)時(shi)間(jian)比(bi)信(xin)號(hao)上(shang)升(sheng)時(shi)間(jian)短(duan)得(de)多(duo)那(na)麼(me)信(xin)號(hao)上(shang)升(sheng)期(qi)間(jian)所(suo)產(chan)主(zhu)的(de)反(fan)射(she)都(dou)將(jiang)被(bei)淹(yan)沒(mei)不(bu)再(zai)呈(cheng)現(xian)過(guo)衝(chong)反(fan)衝(chong)和(he)振(zhen)鈴(ling)對(dui)現(xian)時(shi)大(da)多(duo)數(shu)的(de)MOS電路來說由於上升時間對線傳輸延遲時間之比大得多所以走線可長以米計而無信號失真而對於速度較快的邏輯電路特別是超高速ECL 集成電路來說由於邊沿速度的增快若無其它措施走線的長度必須大大縮短以保持信號的完整性有兩種方法能使高速電路。

 

在相對長的線上工作而無嚴重的波形失真TTL對(dui)快(kuai)速(su)下(xia)降(jiang)邊(bian)沿(yan)采(cai)用(yong)肖(xiao)特(te)基(ji)二(er)極(ji)管(guan)箝(qian)位(wei)方(fang)法(fa)使(shi)過(guo)衝(chong)量(liang)被(bei)箝(qian)製(zhi)在(zai)比(bi)地(di)電(dian)位(wei)低(di)一(yi)個(ge)二(er)極(ji)管(guan)壓(ya)降(jiang)的(de)電(dian)平(ping)上(shang)這(zhe)就(jiu)減(jian)少(shao)了(le)後(hou)麵(mian)的(de)反(fan)衝(chong)幅(fu)度(du)，較(jiao)慢(man)的(de)上(shang)升(sheng)邊(bian)緣(yuan)允(yun)許(xu)有(you)過(guo)衝(chong)但(dan)它(ta)被(bei)在(zai)電(dian)平(ping)H狀態下電路的相對高的輸出阻抗5080所衰減此外由於電平H狀態的抗擾度較大使反衝問題並不十分突出對HCT係列的器件若采用肖特基二極管箝位和串聯電阻端接方法相結合其改善的效果將會更加明顯。

 

當沿信號線有扇出時在較高的位速率和較快的邊沿速率下上述介紹的TTL整(zheng)形(xing)方(fang)法(fa)顯(xian)得(de)有(you)些(xie)不(bu)足(zu)因(yin)為(wei)線(xian)中(zhong)存(cun)在(zai)著(zhe)反(fan)射(she)波(bo)它(ta)們(men)在(zai)高(gao)位(wei)速(su)率(lv)下(xia)將(jiang)趨(qu)於(yu)合(he)成(cheng)從(cong)而(er)引(yin)起(qi)信(xin)號(hao)嚴(yan)重(zhong)失(shi)真(zhen)和(he)抗(kang)幹(gan)擾(rao)能(neng)力(li)降(jiang)低(di)因(yin)此(ci)為(wei)了(le)解(jie)決(jue)反(fan)射(she)問(wen)題(ti)在(zai)ECL係統中通常使用另外一種方法線阻抗匹配法用這種方法能使反射受到控製信號的完整性得到保證嚴格他說對於有較慢邊沿速度的常規TTL和CMOS器件來說傳輸線並不是十分需要的。對有較快邊沿速度的高速ECL器件傳輸線也不總是需要的但是當使用傳輸線時它們具有能預測連線時延和通過阻抗匹配來控製反射和振蕩的優點：

 

1、決定是否采用傳輸線的基本因素有以下五個它們是1係統信號的沿速率

 

2、連線距離3容性負載（扇出的多少）

 

3
、電阻性負載線的端接方式5允許的反衝和過衝百分比交流抗擾度的降低程度2傳輸線的幾種類型

 

1）微帶線微帶線是一根帶狀導（信號線）與yu地di平ping麵mian之zhi間jian用yong一yi種zhong電dian介jie質zhi隔ge離li開kai如ru果guo線xian的de厚hou度du寬kuan度du以yi及ji與yu地di平ping麵mian之zhi間jian的de距ju離li是shi可ke控kong製zhi的de則ze它ta的de特te性xing阻zu抗kang也ye是shi可ke以yi控kong製zhi的de微wei帶dai線xian的de特te性xing阻zu抗kangZ0為式中Er為印製板介質材料的相對介電常數。

 

4

、為介電質層的厚度W為線的寬度t為線的厚度單位長度微帶線的傳輸延遲時間僅僅取決於介電常數而與線的寬度或間隔無關。

 

設計者的愛好和係統的要求而定

，並bing聯lian端duan接jie線xian的de主zhu要yao優you點dian是shi係xi統tong速su度du快kuai和he信xin號hao在zai線xian上shang傳chuan輸shu完wan整zheng無wu失shi真zhen長chang線xian上shang的de負fu載zai，既ji不bu會hui影ying響xiang驅qu動dong長chang線xian的de驅qu動dong門men的de傳chuan輸shu延yan遲chi時shi間jian，又you不bu會hui影ying響xiang它ta的de信xin號hao邊bian沿yan速su度du
，但dan將jiang使shi信xin號hao沿yan該gai長chang線xian的de傳chuan輸shu延yan遲chi時shi間jian增zeng大da在zai驅qu動dong大da扇shan出chu時shi負fu載zai可ke經jing分fen支zhi短duan線xian沿yan線xian分fen布bu而er不bu象xiang串chuan聯lian端duan接jie中zhong那na樣yang必bi須xu把ba負fu載zai集ji總zong在zai線xian的de終zhong端duan串chuan聯lian端duan接jie方fang法fa使shi電dian路lu有you驅qu動dong幾ji條tiao平ping行xing負fu載zai線xian的de能neng力li串chuan聯lian端duan接jie線xian。由you於yu容rong性xing負fu載zai所suo引yin起qi的de延yan遲chi時shi間jian增zeng量liang約yue比bi相xiang應ying並bing聯lian端duan接jie線xian的de大da一yi倍bei而er短duan線xian則ze因yin容rong性xing負fu載zai使shi邊bian沿yan速su度du放fang慢man和he驅qu動dong門men延yan遲chi時shi間jian增zeng大da但dan是shi串chuan聯lian端duan接jie線xian的de串chuan擾rao比bi並bing聯lian端duan接jie線xian的de要yao小xiao其qi主zhu要yao原yuan因yin是shi沿yan串chuan聯lian端duan接jie線xian傳chuan送song的de信xin號hao幅fu度du。

 

僅僅是二分之一的邏輯擺幅因而開關電流也隻有並聯端接的開關電流的一半信號能量小串擾也就小，二PCB板的布線技術做PCB時是選用雙麵板還是多層板要看最高工作頻率和電路係統的複雜程度以及對組裝密度的要求來決定在時鍾頻率超過200MHZ時
，最好選用多層板如果工作頻率超過350MHz最好選用以聚四氟乙烯作為介質層的印製電路板。因為它的高頻衰耗要小些寄生電容要小些傳輸速度要快些還由於Z0較大而省功耗對印製電路板的走線有如下原則要求1所(suo)有(you)平(ping)行(xing)信(xin)號(hao)線(xian)之(zhi)間(jian)要(yao)盡(jin)量(liang)留(liu)有(you)較(jiao)大(da)的(de)間(jian)隔(ge)以(yi)減(jian)少(shao)串(chuan)擾(rao)如(ru)果(guo)有(you)兩(liang)條(tiao)相(xiang)距(ju)較(jiao)近(jin)的(de)信(xin)號(hao)線(xian)最(zui)好(hao)在(zai)兩(liang)線(xian)之(zhi)間(jian)走(zou)一(yi)條(tiao)接(jie)地(di)線(xian)這(zhe)樣(yang)可(ke)以(yi)起(qi)到(dao)屏(ping)蔽(bi)作(zuo)用(yong)。

 

（2） 設(she)計(ji)信(xin)號(hao)傳(chuan)輸(shu)線(xian)時(shi)要(yao)避(bi)免(mian)急(ji)拐(guai)彎(wan)以(yi)防(fang)傳(chuan)輸(shu)線(xian)特(te)性(xing)阻(zu)抗(kang)的(de)突(tu)變(bian)而(er)產(chan)生(sheng)反(fan)射(she)，要(yao)盡(jin)量(liang)設(she)計(ji)成(cheng)具(ju)有(you)一(yi)定(ding)尺(chi)寸(cun)的(de)均(jun)勻(yun)的(de)圓(yuan)弧(hu)線(xian)印(yin)製(zhi)線(xian)的(de)寬(kuan)度(du)可(ke)根(gen)據(ju)上(shang)述(shu)微(wei)帶(dai)線(xian)和(he)帶(dai)狀(zhuang)線(xian)的(de)特(te)性(xing)阻(zu)抗(kang)計(ji)算(suan)公(gong)式(shi)計(ji)算(suan)印(yin)製(zhi)電(dian)路(lu)板(ban)上(shang)的(de)微(wei)帶(dai)線(xian)的(de)特(te)性(xing)阻(zu)抗(kang)一(yi)般(ban)在(zai)50120之間要想得到大的特性阻抗線寬，必須做得很窄但很細的線條又不容易製作綜合各種因素考慮一般選擇68左右的阻抗值比較合適
，因為選擇68的特性阻抗可以在延遲時間和功耗之間達到最佳平衡一條50的傳輸線將消耗更多的功率較大的阻抗固然可以使消耗功率減少
，但會使傳輸延遲時間。

 

zengdayouyufuxiandianronghuizaochengchuanshuyanchishijiandezengdahetexingzukangdejiangdi，dantexingzukanghendidexianduandanweichangdudebenzhengdianrongbijiaodasuoyichuanshuyanchishijianjitexingzukangshoufuzaidianrongdeyingxiangjiaoxiao。juyoushidangduanjiedechuanshuxiandeyigezhongyaotezhengshifenzhiduanxianduixianyanchishijianyingmeiyoushenmeyingxiang。dangZ0為50時分枝短線的長度必須限製在25cm以內以免出現很大的振鈴。

 

4、對於雙麵板或六層板中走四層線，電路板兩麵的線要互相垂直以防止互相感應產主串擾。

 

5、yinzhibanshangruozhuangyoudadianliuqijianrujidianqizhishidenglabadengtamendedixianzuihaoyaofenkaidanduzouyijianshaodixianshangdezaosheng，zhexiedadianliuqijiandedixianyingliandaochajianbanhebeibanshangdeyigedulidedizongxianshangqu
，erqiezhexiedulidedixianhaiyinggaiyuzhenggexitongdejiedidianxianglianjie。