我們設(shè)計的電路板在為高速電路布局時也需要額外的努力。敏感網(wǎng)絡(luò)必須根據(jù)特定的高速規(guī)則和許多其他必須遵循的高速設(shè)計要求進行布線。這些包括從原理圖的組織方式到組件放置的所有內(nèi)容。我們將在討論高速布線技術(shù)時研究所有這些，以幫助您完成下一個 PCB 設(shè)計的終點線。

進行 PCB 布局之前的高速設(shè)計注意事項

 與在標(biāo)準(zhǔn)電路板上使用的相比，成功布線高速電路需要更多的準(zhǔn)備工作。在平衡電路板的通常制造和組裝需求的同時，必須在高速設(shè)計中考慮信號路徑、受控阻抗路由和 EMI。在布局甚至開始保持所有這些需求井井有條之前就開始準(zhǔn)備是必不可少的：

• 原理圖：為幫助您的高速布線，您可以做的第一件事是從一個干凈的原理圖開始。在 PCB 布局過程中，應(yīng)該有一個易于遵循的高速電路的邏輯流程。還應(yīng)傳達給布局人員的任何說明，以免以后出現(xiàn)任何混淆。

• 板層堆疊：高速布線通常需要帶狀線或微帶層配置。這為敏感走線布線提供了屏蔽層，有助于防止 EMI 問題并保持電路的信號完整性。在布局開始之前，應(yīng)與您的 PCB 合同制造商就堆疊達成一致，以便為您提供工作基礎(chǔ)并確保電路板的可制造性。 

• 設(shè)計規(guī)則：除了標(biāo)準(zhǔn)的走線寬度和間距規(guī)則外，還會有一套全新的高速設(shè)計規(guī)則和約束。這些將包括特定的網(wǎng)絡(luò)類別、差分對、走線長度和拓?fù)湟约白杩箍刂频穆酚梢?guī)則。對盲孔和埋孔、微孔和其他高速限制也可能有特定要求。

一旦這些項目從您的待辦事項列表中被選中，您就可以開始 PCB 布局了。

高速 PCB 設(shè)計的布局和布線技巧

盡管有很多高速布線技術(shù)需要討論，但首先要探討的主題是元件放置。良好的布線始于良好的元件布局，無論電路板是否為高速設(shè)計，都是如此。

元件放置

使用標(biāo)準(zhǔn)元件放置方法，首先從連接器和大型 CPU 和內(nèi)存設(shè)備開始。要在繼續(xù)放置部件時獲得最佳信號路徑，請遵循原理圖的邏輯流程。許多更重要的 CPU 和內(nèi)存設(shè)備將需要大量旁路電容器，因此請務(wù)必立即放置它們，否則以后可能沒有足夠的空間放置它們。放置時，請記住為整個板層堆疊中的布線通道和過孔保留空間。除了高速要求之外，還要記住您的放置仍然需要遵守可制造性設(shè)計 (DFM) 規(guī)則，并考慮發(fā)熱部件的散熱需求。

逃逸路由

現(xiàn)在您已準(zhǔn)備好布線，但您需要先為所有細(xì)間距設(shè)備創(chuàng)建逃逸布線，然后再開始鋪設(shè)走線。如果您正在處理大型部件，例如其中有數(shù)百或數(shù)千個引腳的 BGA 封裝，則可以訪問每個引腳以進行布線。這種可訪問性通常是通過從外部引腳排對角線布線到通孔來實現(xiàn)的。 

對于下一行引腳，通常使用非常短的走線連接到 BGA 焊盤之間的通孔，稱為狗骨圖案。但是，如果 BGA 引腳間距太細(xì)，您可能需要在焊盤技術(shù)中使用過孔、微過孔或兩者都使用，但一定要先從制造商處獲得這些 PCB 技術(shù)的認(rèn)可。這里的一個有用提示是，組件制造商通常會為其零件提供推薦的布線模式，因此請務(wù)必查看那里以節(jié)省一些時間。

跟蹤路由

完成轉(zhuǎn)義布線后，現(xiàn)在是布線其余電路板的時候了。如果您已充分設(shè)置設(shè)計規(guī)則，則可以使用自動交互式布線工具或批量布線工具手動完成此布線。無論您使用哪種方法，都應(yīng)牢記以下幾點以確保路由成功：

• 高速信號路徑必須保持較短并從點到點布線。

• 敏感走線應(yīng)在夾在帶狀線配置中的參考平面之間的內(nèi)部層上布線。

• 差分對必須成對布線。使用您的設(shè)計系統(tǒng)的自動化功能來布線這些跡線，并確保線對之間不會被過孔或其他障礙物中斷。

• 對于長度都必須匹配的網(wǎng)絡(luò)組，從最長的連接開始。對于組中的其余網(wǎng)絡(luò)，向每條跡線添加調(diào)整功能，以匹配路由到相同長度的第一個網(wǎng)絡(luò)。調(diào)諧通常通過向跡線添加波形或長號拓?fù)湟匝娱L跡線來完成，并且通常由 CAD 工具自動完成。 

• 不要通過嘈雜的電源或電路的模擬區(qū)域路由敏感的數(shù)字線路。

電源和地平面

為高速電路板設(shè)計清潔的配電網(wǎng)絡(luò)(PDN) 對設(shè)計的整體成功至關(guān)重要。高速組件會由于其開關(guān)速率而在電路板上產(chǎn)生更多噪聲，并由旁路電容控制。同樣重要的是要記住地平面將用作信號返回的參考平面。小心不要在這些信號返回路徑被密集的過孔放置、電路板切口或分裂平面阻擋的地方布設(shè)敏感走線，因為這會降低這些走線的信號完整性。

如您所見，高速布線不僅僅是在板上鋪設(shè)一些獨特的走線。PCB 布局的許多方面都必須通過布線完成才能完成高速設(shè)計。正如我們最初所說，這一切都始于在布局開始之前與您的 PCB 合同制造商正確設(shè)置電路板。

與您的 PCB CM 合作以獲得最佳高速布線技術(shù)

雖然通常可以通過將板層堆疊改造為布局來使舊的 PCB 設(shè)計工作，但高速設(shè)計應(yīng)該從明確配置的堆疊開始。盡管 PCB 設(shè)計人員通常熟悉不同的板層配置，但高速設(shè)計需要考慮許多其他變量。這些包括電路板材料、受控阻抗布線、層對和組裝過程。您能做的最好的事情是首先咨詢您的 PCB 合同制造商，以確保您正在為您的設(shè)計使用最優(yōu)化的層配置。