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带状线传输线在PCB上的路由方式

  PCB抄板是反向技术研发一个重要的应用领域。利用PCB抄板对产品进行拆解,从产品的pcb文件、BOM清单、原理图等设计要素入手进行研究,从而达到对引进技术进行消化、吸收和再创新的目的。迄今为止,PCB抄板已经形成一个较为成熟的行业,市场布局也从先前的克隆与复制逐渐向技术改造更新和高端化方向发展。

随着印刷电路板中使用的处理器技术的不断发展,对以越来越快的速度进行电路布线的需求也在不断发展。随着处理器的每次新迭代的引入,信号切换速度变得更快,这又需要更加谨慎地注意这些信号在PCB上的路由方式。由于该电路具有更高的时钟速度和更短的转换时间,因此许多过去无需考虑布线的连接现在都需要视为高速传输线。
 

为了通过高速开关正确导通这些传输线,需要仔细控制PCB中的走线布线。这就要求穿过电路板的传输线的结构必须非常一致,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,并最终降低电路性能。为防止出现此类问题,需要为PCB中的带状线传输线路由设置板层堆叠和路由规则,我们将在此处进行更详细的探讨。
 

带状线布线是电路板层配置,它允许将内部走线布线层夹在两个接地层之间。通过仔细控制布线层和平面层之间的绝缘材料的厚度和介电常数(Dk),您可以创建具有特定宽度和铜重量的走线,并以特定的阻抗工作。这被称为受控阻抗路由,在PCB上对传输线进行路由以消除任何信号反射时通常需要这样做。
 

传输线布线的另一种配置称为微带,它与带状线布线相似,不同之处在于微带在板的外层布线。采用这种配置,在表面布线层下方仅存在一个参考平面和绝缘电介质。如果没有带状线上方和下方的布线数量相同的屏蔽层,则微带不会提供相同级别的隔离。另外,由于空气的Dk值,迹线暴露而不是夹在平面之间会改变阻抗计算。这就是为什么微带路由通常比带状线要宽的原因。
 

但是,由于带状线布线在电介质层和平面层之间很好地隔离,因此传输线的辐射能量不如微带线那样。这允许更小和更紧密地布线。此外,带状线配置还提供了更多保护,使其免受可能产生干扰的传入攻击者信号的侵害。接下来,我们将研究带状线传输线路由的四个基本步骤。
 

组件下方的PCB布线

成功路由带状线传输线需要考虑四个基本步骤:

层堆叠:使用带状线配置来路由传输线始于创建板层堆叠。不仅需要指定两个接地平面之间的专用布线层,而且还必须计划介电材料及其宽度。这对于下一步很重要。
 

阻抗计算:PCB布局团队将需要板层堆叠信息,以便正确计算受控阻抗线的布线宽度。通过插入将要使用的板材及其宽度,计算器将能够确定目标阻抗值的正确走线宽度。
 

布线:传输线需要与其他类型的信号布线隔离,因此请确保设置您的设计规则,以使这些线有足够的间隙。其他信号可以使用同一层,它们只需要避开高速传输线,以保持这些线的信号完整性。
 

接地层:布设传输线时,请确保不要布设在接地层的中断处。传输线需要不间断的平面层,以提供干净,直接的信号返回路径。由于分裂的平面,切口或什至大量的过孔而导致的平面层中的任何中断,都会导致返回信号在平面周围徘徊,从而在产生噪声时产生噪声。
 

此时,您就可以开始路由带状线传输线了。根据需要,也可以使用不同类型的带状线路由配置。在某些情况下,可能需要将布线在参考平面之间偏移或与另一个信号耦合在一起。您可以在下图中看到一些示例。
 

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