[发明专利]高速PCB设计信号阻抗的控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高速PCB设计信号阻抗的控制方法。

背景技术

当代市场对通信系统产品的需求进一步朝高集成度、高速率和超小型化发展，对芯片的工作频率以摩尔定律增加，反而要求其封装尺寸越来越小，超大规模电路成为芯片发展的主流，这势必要求更高密度、更高速度的PCB板。

我们知道，信号在PCB板上的传输质直接影响PCB产品的性能是否符合设计要求，在高速的PCB设计中对信号的阻抗有着严格的要求，因此如何控制高速PCB信号阻抗成为如今PCB设计研究中的重要课题。

现有的PCB信号阻抗测量与控制方法存在以下不足：（1）采用传统的单双面板，难以控制PCB的信号阻抗的一致性；（2）对于多层PCB的叠层安排不够合理，高速节点布线在阻抗控制内层，而且紧邻该信号层的应该是完整的地参考平面，然而工程师在布线过程中经常使用外层进行所有或者部分高速节点的布线，因此不合理的层叠安排不便于工程师的布线；（3）没有结合单端信号和差分信号的不同情况对PCB执行不同的阻抗要求，布线参数的设置的准确性不够高；（4）在PCB布线过程中没有根据不同的高速信号网络类进行布线，布线准确性不够高。

发明内容

本发明的目的在于解决现有PCB信号阻抗控制方法的不足，提供一种新型的高速PCB设计信号阻抗的控制方法，克服传统控制方法采用传统的单双面板，难以控制PCB的信号阻抗的一致性；不合理的层叠安排不便于工程师的布线；没有结合单端信号和差分信号的不同情况对PCB执行不同的阻抗要求，布线参数的设置的准确性差；在PCB布线过程中没有根据不同的高速信号网络类进行布线，布线准确性差等缺点。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：高速PCB设计信号阻抗的控制方法，它包括以下步骤：

（1）确定PCB的层数，确定层与层之间的叠层关系；

（2）计算不同高速信号要求的PCB阻抗值；

（3）根据PCB的厚度和阻抗值要求进行层厚的堆叠；

（4）利用阻抗计算软件，根据不同高速信号阻抗要求计算相应的布线参数；

（5）利用PCB设计软件，根据布线参数对PCB的布线进行设置；

（6） 将设计完成的PCB进行加工，对加工完成后的PCB相应信号网络进行阻抗测试验证；

其中，所述的根据布线参数对PCB的布线进行设置的操作又包括以下步骤：

A、选择有阻抗控制要求的高速信号网络类型；

B、设置相应布线参数；

C、具体指定PCB中所有的需要阻抗控制信号的网络属性。

本发明所述的高速信号包括单端信号和差分信号。

本发明所述的布线参数包括线宽和线距。

本发明的有益效果是：

（1）采用多层PCB板叠层，有助于有效控制PCB的信号阻抗；

（2）考虑工程师在布线过程中经常使用外层进行所有或者部分高速节点的布线，合理的层叠安排便于工程师的布线；

（3）结合单端信号和差分信号的不同情况对PCB执行不同的阻抗要求，布线参数的设置的准确性高；

（4）在PCB布线过程中根据不同的高速信号网络类进行布线，布线准确性高；

（5）设计完成并加工后的PCB，对其相应信号网络进行阻抗测试验证，保证PCB信号传输的阻抗满足要求才投入使用，进一步增加了PCB阻抗性能的可靠度。 

附图说明

图1为六层PCB板叠层方式（一）

图2为六层PCB板叠层方式（二）

图3为Polar阻抗计算软件中六层PCB板2mm板厚的堆叠图

图4为Polar阻抗计算软件中单端阻抗50欧姆和差分阻抗90/100欧姆的布线参数规则图。

具体实施方式

下面结合附图进一步描述本发明的技术方案：高速PCB设计信号阻抗的控制方法，它包括以下步骤：

（1）确定PCB的层数，确定层与层之间的叠层关系；

（2）计算不同高速信号要求的PCB阻抗值；

（3）根据PCB的厚度和阻抗值要求进行层厚的堆叠；

（4）利用阻抗计算软件，根据不同高速信号阻抗要求计算相应的布线参数；

（5）利用PCB设计软件，根据布线参数对PCB的布线进行设置；

（6） 将设计完成的PCB进行加工，对加工完成后的PCB相应信号网络进行阻抗测试验证。