主板PCB技术培训

主板PCB技术讨论研发中心戴庆涛2007.8.10一PCB简介•PCB=PrintedCircuitBoard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-SidedBoards）–双面板（Double-SidedBoards）–多层板（Multi-LayerBoards）•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εr、损耗因子（介质损耗角正切）tgδ、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εr、损耗因子是主要参数。基材双面板1OZ/35um/1.38mil7mil2.5mil0.43mm2.5mil7mil1OZ/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2.5mil2.5mil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&PCBToolØLayout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.buildlibrary2.Net-in3.Placement4.Setconstraint5.Routing6.Check7.Gerberout•LayoutrulePlacementruleRoutingruleDFMruleDFAruleDFTruleDFErule信号连接及机构检查.doc•P.C.BLayouttools1.P-CAD2.Protel3.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?U4A1L78L05OUT1IN3GND2C4A21uF10V,X5R,+/-10%12C4A30.1uF16V,X7R,+/-10%12C4A11uF10V,X5R,+/-10%12+12V+5VA*R5A30+/-5%R0603•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–信号线*等效电路U6F1ICS8633-01ssop28fbCLK05nCLK06nCLK18CLK17CLK_SEL9MR10SEL03SEL14PLL_SEL1VCC2VCC11VCCO18VCCO19VCCO24VCCO25VCCA28nQ222Q223nQ120Q121Q017nQ016nFB_IN12FB_IN13VEE14VEE15VEE27VEE26R935120+/-5%R0603R936120+/-5%R0603R937120+/-5%R0603IO4_CLKR938120+/-5%R0603CPU_CLKIO4_CLKJCPU_CLKJIO4_CLK22CPU_CLKJ11CPU_CLK11IO4_CLKJ22R93249.9+/-1%R0603R93349.9+/-1%R0603R93449.9+/-1%R0603*C10F93.9nF50V,X7R,+/-10%C060312R10F7169+/-1%R0603CPU_CLK32CPU_CLKJ32CPU_CLKCPU_CLKJCPU_CLKINJCPU_CLKIN*C10F83.9nF50V,X7R,+/-10%C060312LPC_CLK1LPC_CLK0*C3J210pFC060350V,NPO,+/-5%dummy*R3J322+/-5%R0603*R3J222+/-5%R0603*C3J310pFC060350V,NPO,+/-5%dummyPCI_CLKLPC49PCI_CLKSIO44PCI_CLKSIOPCI_CLKLPC差分信号（DifferentialSignal）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.**互感