高速電路設(shè)計(jì)面臨的問(wèn)題

電源完整性

電源完整性（Power Integrity，PI）是指系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中電源波動(dòng)的情況，或者說(shuō)電源波形的質(zhì)量。在高速數(shù)字電路中，當(dāng)數(shù)字集成電路上電工作時(shí)，它內(nèi)部的門電路輸出會(huì)發(fā)生從高到低或者從低到高的狀態(tài)轉(zhuǎn)換，這時(shí)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)瞬間變化的電流Δi，這個(gè)電流在流經(jīng)返回路徑上存在的電感時(shí)會(huì)形成交流壓降，從而引起地彈噪聲，當(dāng)同時(shí)發(fā)生狀態(tài)轉(zhuǎn)換的輸出緩沖器較多時(shí)，這個(gè)壓降將足夠大，從而導(dǎo)致電源完整性問(wèn)題。

事實(shí)上，高速PCB的信號(hào)完整性、電源完整性和電磁兼容這三個(gè)方面是互相作用和影響的。良好的電源完整性有利于信號(hào)完整性和電磁兼容；良好的信號(hào)完整性不僅可以降低PCB對(duì)外界的電磁輻射，而且還增強(qiáng)了PCB對(duì)外部電磁干擾的抗擾度；而良好的電磁兼容有利于信號(hào)完整性的保持，實(shí)際設(shè)計(jì)中應(yīng)統(tǒng)籌考慮。

高速PCB的疊層設(shè)計(jì)

現(xiàn)在系統(tǒng)工作頻率的提高，使PCB的設(shè)計(jì)復(fù)雜度逐步提高，對(duì)于信號(hào)完整性的分析除了反射，串繞，以及EMI等之外，疊層設(shè)計(jì)的合理性和電源系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠也是重要的設(shè)計(jì)思想。合理而優(yōu)良的PCB疊層設(shè)計(jì)可以提高整個(gè)系統(tǒng)的EMC性能，并減小PCB回路的輻射效應(yīng)，同樣，穩(wěn)定可靠的電源可以為信號(hào)提供理想的返回路徑，減小環(huán)路面積。現(xiàn)在普遍使用的是高速數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)中多層板和多個(gè)工作電源，這就涉及多層板的板層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、介質(zhì)的選擇和電源/地層的設(shè)計(jì)等，其中電源（地）層的設(shè)計(jì)是至關(guān)重要的。同時(shí)，合理的疊層設(shè)計(jì)為好的布線和互連提供基礎(chǔ)，是設(shè)計(jì)一個(gè)優(yōu)1質(zhì)PCB的前提。

PCB的疊層設(shè)計(jì)通常由PCB的性能要求、目標(biāo)成本、制造技術(shù)和系統(tǒng)的復(fù)雜程度等因素決定。對(duì)于大多數(shù)的設(shè)計(jì)，存在許多相互沖突的要求，通常完成的設(shè)計(jì)策略是在考慮各方面的因素后折中決定的。對(duì)于高速、高1性能系統(tǒng)，通常采用多層板，層數(shù)可能高達(dá)30層或更多。

PCB設(shè)計(jì)的新趨勢(shì)

大型PCB板

在技術(shù)變得像今天一樣復(fù)雜和復(fù)雜之前，大型PCB組件主導(dǎo)了市場(chǎng)。PCB板制造完全致力于生產(chǎn)傳統(tǒng)尺寸的組件。如今，制造商發(fā)現(xiàn)，裝有沖頭的PCB板朝著小型化的相反方向發(fā)展。宏觀印刷電路板在當(dāng)今很普遍，并且用于汽車和航空航天生產(chǎn)以及太陽(yáng)能電池板和照明的建筑。

大型PCB板配置比標(biāo)準(zhǔn)板單元厚，并且可以通過(guò)寬闊的跡線識(shí)別。較大的PCB具有高功率，可承受較長(zhǎng)時(shí)間的高壓。開發(fā)這些PCB板的目的是使它們堅(jiān)固耐用。

高速PCB一直是PCB行業(yè)寵兒，是電子電路設(shè)計(jì)和制造研究的熱點(diǎn)，高速PCB在5G時(shí)代將會(huì)得到更多的發(fā)展機(jī)遇，密度更高、運(yùn)行速度更快、信號(hào)完整性直接決定高速PCB電氣性能、可靠性及其穩(wěn)定性。基于信號(hào)完整性分析高速PCB設(shè)計(jì)中遇到的信號(hào)失真問(wèn)題，利用相關(guān)理論找到傳輸線阻抗設(shè)計(jì)和制造的解決方案。對(duì)地層銅橋、外層阻抗線和導(dǎo)通孔阻抗進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，將設(shè)計(jì)與制造聯(lián)系在一起可以讓設(shè)計(jì)者和廠家更好地運(yùn)用信號(hào)完整性分析解決高速PCB的實(shí)際問(wèn)題。