跳到主要内容

带状传输线布线基础

关键的外卖

  • 回顾带状线路由结构

  • 带状线传输线布线的四个基本步骤

  • PCB设计CAD工具如何帮助传输线布线

印刷电路板的未来表现

电路板技术不断发展壮大

随着印刷电路板中使用的处理器技术的不断发展,也需要以不断增长的速度进行电路操作。随着处理器的每一次迭代,信号交换速度会越来越快,这反过来需要更加注意这些信号在PCB上的路由方式。随着这种电路的更高时钟速度和更短的过渡时间,许多过去不需要考虑路由的连接现在需要被视为高速传输线。

为了正确地进行这些具有高速开关的传输线,PCB中的迹线路由需要仔细地控制其阻抗。这要求通过板的传输线的结构非常一致,以防止信号的任何部分被反射。这些信号反射会在线路上引起噪声,并最终降低电路的性能。为了防止这样的问题,需要为PCB中的带状线传输线设置板层堆叠和路由规则,我们将在这里更详细地探讨。

带状线在审查

带状线布线是一种电路板层配置内部跟踪路由层被夹在两个地面层之间。通过仔细控制布线层和平面层之间绝缘材料的厚度和介电常数(Dk),可以在特定的宽度和铜重量下创建在特定阻抗下运行的迹线。这被称为受控阻抗路由,在布线PCB上的传输线时,为了消除任何信号反射,通常需要这种路由。

传输线路由的另一种配置称为微带,它与带状线路由相似,不同之处在于微带是在单板的外层路由。在这种配置下,在表面路由层下面只有一个参考平面和绝缘介质。如果没有与带状线相同数量的屏蔽,微带就不能提供相同级别的隔离。此外,由于空气的Dk值,暴露的轨迹而不是被夹在平面之间改变了阻抗计算。这就是为什么微带路由通常比带状线更宽。

然而,由于带状线布线在介电层和平面层之间是很好的隔离的,传输线不是这样辐射尽可能多的能量与微带。这允许更小和更紧密的路由跟踪。此外,带状线配置提供了更多的保护,以防止入侵信号可能产生干扰。接下来,我们将看看带状传输线布线的四个基本步骤。

显示PCB顶部组件下的轨迹路由的3D布局

PCB路由下面的组件

布线带状线传输线

有四个基本步骤,以考虑成功布线带状线传输线:

  • 层堆叠:使用条带线配置路由传输线从创建板层分层盘旋飞行.不仅需要指定两个接地面之间的专用路由层,而且还必须规划介质材料及其宽度。这对下一步很重要。

  • 阻抗计算:PCB布局团队将需要板层堆叠信息,以便正确计算控制阻抗线的路由宽度。通过插入将使用的板材料及其宽度,计算器将能够确定目标阻抗值的正确轨迹宽度。

  • 路由:传输线需要与其他类型的线路隔离信号路由所以一定要设置你的设计规则,给这些线条足够的空间。其他信号可以使用同一层,他们只需要远离高速传输线的方式,以保持那些线路的信号完整性。

  • 接地平面:当布线你的传输线时,一定不要布线过接地平面的断口。传输线需要一个不间断的平面层,以达到清洁直接的目的信号返回路径.由于分裂的平面,切割,甚至大量的通孔,在平面层中的任何中断都将导致返回的信号在飞机周围徘徊,产生噪音。

此时,您已经准备好开始布线您的带状线传输线。根据需要,您还可以使用不同类型的带状线路由配置。在某些情况下,您可能需要在参考平面之间偏移路由,或者与另一个信号耦合在一起。你可以在下面的插图中看到一些这样的例子。

带状线路由的例子

带状线路由结构的一些例子

你需要在你的设计工具带状线路由

下一个问题是,PCB设计工具如何帮助您进行带状传输线布线?有很多PCB设计工具的功能将非常有帮助,从直接与制造商合作的能力开始,以便导入板层堆叠信息。通过使用IPC 2581数据格式,你的制造商可以发给你他们的首选层堆叠完成材料,宽度和层配置。然后,您可以使用相同的协议将完成的电路板文件发送回fab和组装。设计工具中内置的阻抗计算器也很有帮助,设计规则和用于路由和地平面创建的高级编辑功能也很有帮助。

幸运的是,这种设计工具的复杂程度并不需要你等待,它已经在今天的市场上提供给你了。一个关于PCB设计系统它拥有我们在这里谈到的所有特性和功能,它来自Cadence。OrCAD PCB设计者拥有工具和功能,以熟练地将您的设计从概念到最终制造文件,以及协助您的带状线传输线布线。使用OrCAD,您可以访问库、原理图捕获和SPICE工具,以及成功所需的所有PCB布局特性。

如果你想了解更多关于Cadence如何为你提供解决方案,跟我们和我们的专家团队谈谈