2022年PCB设计---信号线跨分割的处理及注意事项 .pdf

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1、1/3跨分割的理解及处理在 PCB 设计过程中,由于平面的分割,可能会导致信号参考平面不连续,对于低速信号,可能没什么关系。而高速数字系统中,高速信号以参考平面作返回路径,即回流路径,如果信号跨分割,参考平面不连续,会带来诸多的问题,如反射、串扰、EMC 等问题。当跨分割无法避免时,优先坚持一下原则:1.在可选择时,优先确保重要、高速信号不要跨分割;2.叠层时,当信号线同时被电源平面和地平面屏蔽时,信号线距离地参考平面更近,在地平面完整时,可减小跨电源分割的影响;3.避免信号线在分割线内、反复跨分割的情况;当信号线跨分割发生时,可以对跨分割进行优化,为信号提供较短的回流路。常见的处理方式有添加

2、缝补电容、跨线桥接、0 欧姆电阻或者磁珠桥接。缝补电容(Stiching Capacitor):通常在信号跨分割处摆放一个0402 或者 0603 封装的瓷片电容,电容的容值在0.01uF 或者是 0.1 uF,如果空间允许,可以多添加几个这样的电容;同时尽量保证信号线在缝补电容200mil范围内,距离越小越好;而电容两端的网络分别对应信号穿过的参考平面的网络,见图一中电容两端连接的网络,两种颜色高亮的两种不同网络:名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页,共 3 页 -2/3跨线桥接:常见的就是在信号层对跨分割的信号包地处理,也可能包的是其他网络的信号线,这个包地线尽量粗。这

3、种处理方式,参考下图:0 欧姆电阻或者磁珠桥接常见于连接连个不同地,例如一些ADC,在原理图中进行分地设计时,需要加上它们做单点接地。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页,共 3 页 -3/3在此补充说明一下跨分割常见的产生方式:1.平面的分割:在一块单板上,可能有很多的电源要处理,而电源平面的数量有限;综合考量后,只好在电源平面上动刀了。有时可能干净利索,一刀两断;而有时避免不了藕断丝连,可能牺牲的只是不怎么关键的信号,但是还是要补救一下的。感觉这个就像走回家的路,突然挖了条沟,这就有问题了,绕吧,有点远,还可能被人家的狗追;好吧,架座桥,也可以回家。撇开这个不着边际的比

4、喻,如果在PCB 中,你做了分割处理,就检查一下信号线是否跨分割,不然回家会有问题发生。2.上面的状况不易被忽视,还有种情况,可能会被忽视。当via 过于密集,如果过孔反焊盘过大,或者铜到孔的避让间距设置过大,会导致平面的割断。例如,使用孔径10mil,孔盘径 22mil的过孔,反焊盘32mil;当两个孔间距为30mil,那么必然会导致两个孔之间时没有铜的。对于正片,则是铜到孔的避让间距设置不合理时,会导致平面开槽,走线跨分割。还拿上文所述过孔距举例:当两个孔中心间距39.37mil(1mm),那么剩余空间只有17.37mil;如果软件限定最小铜宽度为4mil,由此可以计算出:S1=(17.37-4)/2=6.685mil;当设置的铜到孔避让间距大于S1,那么,平面就会被割断,此时穿过去的线就会跨分割。对于通孔器件,也同样要注意是否存平面被隔断的情况。如果平面被割断,pin 之间穿线就是跨分割;如下图,铜到通孔避让间距是7mil,而两孔之间gap 小于 18mil;导致平面隔断,走线无完整屏蔽面,出现跨分割。华东上海组KevinFeng 名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页,共 3 页 -

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