我們設計的電路板在為高速電路布局時也需要額外的努力。敏感網(wǎng)絡必須根據(jù)特定的高速規(guī)則和許多其他必須遵循的高速設計要求進行布線。這些包括從原理圖的組織方式到組件放置的所有內(nèi)容。我們將在討論高速布線技術(shù)時研究所有這些，以幫助您完成下一個 PCB 設計的終點線。

進行 PCB 布局之前的高速設計注意事項

 與在標準電路板上使用的相比，成功布線高速電路需要更多的準備工作。在平衡電路板的通常制造和組裝需求的同時，必須在高速設計中考慮信號路徑、受控阻抗路由和 EMI。在布局甚至開始保持所有這些需求井井有條之前就開始準備是必不可少的：

• 原理圖：為幫助您的高速布線，您可以做的第一件事是從一個干凈的原理圖開始。在 PCB 布局過程中，應該有一個易于遵循的高速電路的邏輯流程。還應傳達給布局人員的任何說明，以免以后出現(xiàn)任何混淆。

• 板層堆疊：高速布線通常需要帶狀線或微帶層配置。這為敏感走線布線提供了屏蔽層，有助于防止 EMI 問題并保持電路的信號完整性。在布局開始之前，應與您的 PCB 合同制造商就堆疊達成一致，以便為您提供工作基礎并確保電路板的可制造性。 

• 設計規(guī)則：除了標準的走線寬度和間距規(guī)則外，還會有一套全新的高速設計規(guī)則和約束。這些將包括特定的網(wǎng)絡類別、差分對、走線長度和拓撲以及阻抗控制的路由規(guī)則。對盲孔和埋孔、微孔和其他高速限制也可能有特定要求。

一旦這些項目從您的待辦事項列表中被選中，您就可以開始 PCB 布局了。

高速 PCB 設計的布局和布線技巧

盡管有很多高速布線技術(shù)需要討論，但首先要探討的主題是元件放置。良好的布線始于良好的元件布局，無論電路板是否為高速設計，都是如此。

元件放置

使用標準元件放置方法，首先從連接器和大型 CPU 和內(nèi)存設備開始。要在繼續(xù)放置部件時獲得最佳信號路徑，請遵循原理圖的邏輯流程。許多更重要的 CPU 和內(nèi)存設備將需要大量旁路電容器，因此請務必立即放置它們，否則以后可能沒有足夠的空間放置它們。放置時，請記住為整個板層堆疊中的布線通道和過孔保留空間。除了高速要求之外，還要記住您的放置仍然需要遵守可制造性設計 (DFM) 規(guī)則，并考慮發(fā)熱部件的散熱需求。

逃逸路由

現(xiàn)在您已準備好布線，但您需要先為所有細間距設備創(chuàng)建逃逸布線，然后再開始鋪設走線。如果您正在處理大型部件，例如其中有數(shù)百或數(shù)千個引腳的 BGA 封裝，則可以訪問每個引腳以進行布線。這種可訪問性通常是通過從外部引腳排對角線布線到通孔來實現(xiàn)的。 

對于下一行引腳，通常使用非常短的走線連接到 BGA 焊盤之間的通孔，稱為狗骨圖案。但是，如果 BGA 引腳間距太細，您可能需要在焊盤技術(shù)中使用過孔、微過孔或兩者都使用，但一定要先從制造商處獲得這些 PCB 技術(shù)的認可。這里的一個有用提示是，組件制造商通常會為其零件提供推薦的布線模式，因此請務必查看那里以節(jié)省一些時間。

跟蹤路由

完成轉(zhuǎn)義布線后，現(xiàn)在是布線其余電路板的時候了。如果您已充分設置設計規(guī)則，則可以使用自動交互式布線工具或批量布線工具手動完成此布線。無論您使用哪種方法，都應牢記以下幾點以確保路由成功：

• 高速信號路徑必須保持較短并從點到點布線。

• 敏感走線應在夾在帶狀線配置中的參考平面之間的內(nèi)部層上布線。

• 差分對必須成對布線。使用您的設計系統(tǒng)的自動化功能來布線這些跡線，并確保線對之間不會被過孔或其他障礙物中斷。

• 對于長度都必須匹配的網(wǎng)絡組，從最長的連接開始。對于組中的其余網(wǎng)絡，向每條跡線添加調(diào)整功能，以匹配路由到相同長度的第一個網(wǎng)絡。調(diào)諧通常通過向跡線添加波形或長號拓撲以延長跡線來完成，并且通常由 CAD 工具自動完成。 

• 不要通過嘈雜的電源或電路的模擬區(qū)域路由敏感的數(shù)字線路。

電源和地平面

為高速電路板設計清潔的配電網(wǎng)絡(PDN) 對設計的整體成功至關(guān)重要。高速組件會由于其開關(guān)速率而在電路板上產(chǎn)生更多噪聲，并由旁路電容控制。同樣重要的是要記住地平面將用作信號返回的參考平面。小心不要在這些信號返回路徑被密集的過孔放置、電路板切口或分裂平面阻擋的地方布設敏感走線，因為這會降低這些走線的信號完整性。

如您所見，高速布線不僅僅是在板上鋪設一些獨特的走線。PCB 布局的許多方面都必須通過布線完成才能完成高速設計。正如我們最初所說，這一切都始于在布局開始之前與您的 PCB 合同制造商正確設置電路板。

與您的 PCB CM 合作以獲得最佳高速布線技術(shù)

雖然通常可以通過將板層堆疊改造為布局來使舊的 PCB 設計工作，但高速設計應該從明確配置的堆疊開始。盡管 PCB 設計人員通常熟悉不同的板層配置，但高速設計需要考慮許多其他變量。這些包括電路板材料、受控阻抗布線、層對和組裝過程。您能做的最好的事情是首先咨詢您的 PCB 合同制造商，以確保您正在為您的設計使用最優(yōu)化的層配置。