一種減小高速串?dāng)_的走線方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種減小高速串?dāng)_的走線方法，差分傳輸線從一層進(jìn)，經(jīng)過差分過孔在中間層出線，這時(shí)過孔能量主要集中在過孔周邊附近所在層面的區(qū)域，當(dāng)高速信號(hào)傳輸線在BGA內(nèi)通過過孔的層面，需要在此差分過孔中間穿過時(shí)候，通過規(guī)劃，將所述高速信號(hào)線分配在過孔能量弱的層面。所以在設(shè)計(jì)的時(shí)候可以合理分匹配傳輸線的走線層面。在不得已穿越差分過孔時(shí)，可以選擇差分過孔中能量較弱的部分穿越。這樣就有效的減小對(duì)高速傳輸線的干擾。
【專利說明】一種減小高速串?dāng)_的走線方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種減小高速串?dāng)_的走線方法，涉及電子領(lǐng)域，PCB設(shè)計(jì)以及信號(hào)完整性仿真。
技術(shù)背景
[0002]在數(shù)字電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域中，信號(hào)線之間的串?dāng)_是廣為存在的，串?dāng)_是兩個(gè)信號(hào)線之間的電磁耦合。信號(hào)線之間的互感和互容會(huì)引起線上產(chǎn)生噪音，其中容性耦合對(duì)外表現(xiàn)為耦合電流，感性耦合對(duì)外表現(xiàn)為耦合電壓，串?dāng)_在被干擾的信號(hào)上表現(xiàn)為注入一定的耦合電流和耦合電壓。由于信號(hào)線間過大的串?dāng)_會(huì)影響到系統(tǒng)性能，甚至引起電路的誤觸發(fā)，導(dǎo)致系統(tǒng)無法正常工作。在印刷電路板信號(hào)線路設(shè)計(jì)中，根據(jù)差分信號(hào)時(shí)兩個(gè)等值反相信號(hào)同時(shí)出現(xiàn)的特點(diǎn)，應(yīng)用差分傳輸線來消除串?dāng)_，這樣就大大的提高了信號(hào)的傳輸質(zhì)量，通常所說的差分傳輸線是指承載差分信號(hào)的那一對(duì)走線，差分傳輸線設(shè)計(jì)是告訴數(shù)字線路設(shè)計(jì)的一個(gè)重要組成部分。
[0003]由于印刷電路板上的信號(hào)密度的提高，需要更多的信號(hào)傳輸層，于是通過過孔實(shí)現(xiàn)層間信號(hào)傳輸是不可避免的。過孔是多層PCB重要組成之一，按作用過孔可分為兩類:一是用作各層間的電氣連接；二是用作器件的固定和定位。按工藝類型過孔可分為三類，即盲孔、埋孔和通孔。盲孔位于印刷電路板頂層和底層表面，用于表層線路和內(nèi)層線路的連接；埋空位于印刷電路板內(nèi)層；通孔貫穿整個(gè)電路板，可實(shí)現(xiàn)內(nèi)部電氣互連或作為器件的粘著定位孔。差分傳輸線在板上走線時(shí)，會(huì)遇到與過孔的連接問題，通常就把與差分傳輸線相連的一對(duì)過孔稱為差分過孔。當(dāng)差分傳輸線遇到差分過孔時(shí)，差分過孔的阻抗與差分傳輸線阻抗不匹配，會(huì)造成信號(hào)的反射，不過因差分過孔阻抗不匹配而造成的信號(hào)反射很小，差分過孔產(chǎn)生的問題更多集中在因差分過孔的寄生電容和寄生電感所產(chǎn)生的串?dāng)_上。當(dāng)傳輸線上有電流通過時(shí)，會(huì)在其導(dǎo)線的周圍產(chǎn)生相應(yīng)電磁場(chǎng)，這樣差分過孔固有的寄生電容和寄生電感會(huì)與之相互作用產(chǎn)生串?dāng)_而影響信號(hào)的傳輸質(zhì)量，這就是差分過孔串?dāng)_。
[0004]隨著高速時(shí)代的發(fā)展，信號(hào)的傳輸速度越來越快，新一代的QPI和PCIE3.0高達(dá)8Gpbs，IB總線高達(dá)10-14Gpbs等等。而且CPU、FPGA以及其他的芯片集成度越來越高，這對(duì)高速信號(hào)布線以及信號(hào)完整性來說是巨大的挑戰(zhàn)。由于以上原因，有時(shí)候，高速信號(hào)線在BGA內(nèi)不得不穿越一些差分過孔。這樣差分過孔會(huì)對(duì)高速信號(hào)線產(chǎn)生干擾。并產(chǎn)生信號(hào)完整性問題，可能會(huì)導(dǎo)致鏈路傳輸信號(hào)質(zhì)量下降，或者直接不開機(jī)。
[0005]當(dāng)遇到這種情況，以前的做法只能是縮短傳輸線的長(zhǎng)度。但是對(duì)現(xiàn)在的服務(wù)器來說，架構(gòu)的限制，往往拓?fù)浞浅?fù)雜，傳輸線沒有辦法縮短。所以這種方法就可以解決這種困難。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:有效的減小差分串孔對(duì)高速傳輸線的干擾。
[0007]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為: 一種減小高速串?dāng)_的走線方法，差分傳輸線從一層進(jìn)，經(jīng)過差分過孔在中間層出線，這時(shí)過孔能量主要集中在過孔周邊附近所在層面的區(qū)域，當(dāng)高速信號(hào)傳輸線在BGA內(nèi)通過過孔的層面，需要在此差分過孔中間穿過時(shí)候，通過規(guī)劃，將所述高速信號(hào)線分配在過孔能量弱的層面。
[0008]根據(jù)檢測(cè)，差分過孔能量在過孔層面的下層能量較低，因此將所述高速信號(hào)線分配在過孔層面的下層穿越，這樣差分過孔上的能量干擾就會(huì)小很多。
[0009]本發(fā)明的有益效果為:所以在我們?cè)O(shè)計(jì)的時(shí)候可以合理分匹配傳輸線的走線層面。在不得已穿越差分過孔時(shí)，可以選擇差分過孔中能量較弱的部分穿越。這樣就有效的減小對(duì)高速傳輸線的干擾。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]圖1為所穿越的差分過孔示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面參照附圖，通過【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明:
如圖1所示，一種減小高速串?dāng)_的走線方法，差分傳輸線I從一層3進(jìn)入，經(jīng)過差分過孔2在中間層出線，這時(shí)過孔能量主要集中在過孔周邊附近所在層面的區(qū)域，圖中虛線框內(nèi)所示。當(dāng)高速信號(hào)傳輸線在BGA內(nèi)通過過孔的層面，需要在此差分過孔2中間穿過時(shí)候，通過規(guī)劃，將所述高速信號(hào)線分配在過孔能量弱的層面。
[0012]根據(jù)檢測(cè)，差分過孔2能量在過孔層面的下層4能量較低，因此將所述高速信號(hào)線分配在過孔層面的下層4穿越，這樣差分過孔上的能量干擾就會(huì)小很多。
【權(quán)利要求】
1.一種減小高速串?dāng)_的走線方法，差分傳輸線從一層進(jìn)，經(jīng)過差分過孔在中間層出線，這時(shí)過孔能量主要集中在過孔所在層面的區(qū)域，當(dāng)高速信號(hào)傳輸線在BGA內(nèi)通過過孔的層面，需要在此差分過孔中間穿過時(shí)候，其特征在于:通過規(guī)劃，將所述高速信號(hào)線分配在過孔能量弱的層面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種減小高速串?dāng)_的走線方法，其特征在于:將所述高速信號(hào)線分配在過孔層面的下層穿越。
【文檔編號(hào)】H05K1/02GK103906350SQ201410156095
【公開日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2014年4月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月18日
【發(fā)明者】宗艷艷, 李延明 申請(qǐng)人:浪潮電子信息產(chǎn)業(yè)股份有限公司