主板主板PCB技术讨论技术讨论研发中心研发中心 戴庆涛戴庆涛 2007.8.10一 PCB简介PCB=Printed Circuit Board印刷电路板 从1903年至今, 可分为三个阶段 通孔插装技术(THT)阶段PCB 表面安装技术（SMT）阶段PCB 芯片级封装(CSP)阶段PCB PCB的种类 单面板（Single-Sided Boards） 双面板（Double-Sided Boards） 多层板（Multi-Layer Boards） 主机板PCB的材料 环氧树脂玻璃布层压板FR4 工作在1GHz以下的PCB可以选用FR4，成本低、多层压制板工艺成熟 六层PCB结构 板材的性能指标包括有介电常数r、损耗因子（介质损耗角正切）tg、表面光洁度、表面导体导电率、抗剥强度、热涨系数、抗弯强度等。其中介电常数r、损耗因子是主要参数。 基材 双面板 1OZ /35um/1.38mil 7mil 2.5mil 0.43mm 2.5mil 7mil 1OZ /35um/1.38mil 基材 基材 基材 顶层 底层 第二层地层 铜箔 铜箔 双面板 0.43mm 基材 基材 2.5mil 2.5mil 第三层电源 第四层信号层 第五层地层 主机板PCB的材料 环氧树脂玻璃布层压板FR4 工作在1GHz以下的PCB可以选用FR4，成本低、多层压制板工艺成熟 二 Layout & PCB ToolLayout是连接设计和制造的纽带。实现HW设计理念并给予量产化。 Layout 的主要步骤 1.build library 2.Net-in 3.Placement 4.Set constraint 5.Routing 6.Check 7.Gerber out Layout rule Placement rule Routing rule DFM rule DFA rule DFT rule DFE rule 信号连接及机构检查.doc P.C.B Layout tools 1. P-CAD 2. Protel 3. PADS - Power-PCB4. Mentor5. Allegro6. Others 三 高速PCB布线的考量何谓高速数字信号 高速数字信号由信号的边沿速度决定，一般认为上升时间小于4 倍信号传输 延迟时可视为高速信号。平常讲的高频信号是针对信号频率而言的 信号回路的特性辐射,串扰,EMI 法拉第电磁感应原理?1.电源与地 电源线宽与电流的关系 一般40mil宽的铜箔对应1A的电流 储能和高频滤波电容 :减小电流回路的回路面积 模拟与数字电源-地要分开 为什么要分开,谁影响谁多? 怎样分? 电源VIA 一般一个VIA可以解决0.3-0.5A电流 时钟线两侧建议包地线 保证包地线各点相位相等 滤波电容的接地和接电源线应尽可能粗 等效串联电感会降低电容的谐振频率,削弱其高频滤波效果. 滤波电容的布局两个层面,不同电源尽量不要重叠 因为会造成互扰2.传输线及其相关的设计规则 信号线=?传输线 反射 差分信号（Differential Signal）线应同层,等长,并行走线,保持阻抗一致, 差分线间无其它走线. 何为差分信号:就是驱动端发送两个等值、反相的信号，接收端通过 比较这两个电压的差值来判断逻辑状态“0还是“1。而承载差分信号的那 一对走线就称为差分走线。 差分信号的优点: 3.5.1 抗干扰能力强，因为两根差分走线之间的耦合很好，当外界存在 杂讯干扰时，几乎是同时被耦合到两条联机，而接收端关心的只 是两信号的差值，所以外界的共模杂讯可以被完全抵消. 3.5.2 能有效抑制EMI，同样的道理，由于两根信号的极性相反，他们 对外辐射的电磁场可以相互抵消，耦合的越紧密，泄放到外界的 电磁能量越少。 3.5.3 时序定位精确，由于差分信号的开关变化是位于两个信号的交点， 而不像普通单端信号依靠高低两个阈值电压判断，因而受工艺， 温度的影响小，能降低时序上的误差.