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高速信号,应该走表层还是内层(6层板及以上),请求大家指点

时间:10-02 整理:3721RD 点击:
问题如题,我在网上找的较详细的解释如下:

表层布线的一侧是介质,一侧是空气(忽略阻焊油漆),等效介电常数小于中间层,传输线延时较小,这个特点决定了表层走线可以有更快的信号传输速度,因此可以利用表层布速度很快的信号,如2.5 GHz或3.125 GHz,布高速信号时尽量不要打孔,如果实在需要打孔,从TOP打孔换层到BOTTOM,或者从BOTTOM打孔换层到TOP,也不存在过孔的短截线效应,这个特点也是内层布线所不具备的。但表层布线不是完美无缺的,由于走线一侧是空气,所以存在电磁辐射效应,因此不能布时钟等强辐射信号。
内层布线的优势是可以很好地利用参考平面实现屏蔽效果,可以很好地控制阻抗,由于内层没有表层的SMD器件焊盘,所以布线空间比表层更大,布线特别是布总线更容易。但内层布线由于两侧都是介质,等效介电常数比表层更大,所以传输延时较大,另外内层布线时换层会存在过孔短截线效应,从而加大传输线延时,还会使传输线阻抗不够连续。在现实环境中,由于内层有更大的布线空间,尽管存在延时较大等不足,但还是倾向于把更多的线布在内层,至少在1 GHz以下是木会有太大影响的。

那高速信号走哪层,应该如何取舍,请大家指点。

我也很想知道答案,期待高手解答!

LZ 你把走表层和内层的优点缺点都基本描述了,
根据不同的实际情况及要求,选择不同的方案呗?
你还想要什么样的答案呢?

这是我在网上找到的,我想向大家求证,这些内容是否正确,应该如何取舍。想要个确切的答案。
谢谢了

内外层都各有优缺点,就像小编所说的。不过,相同长度的情况下,高速信号走在内层一般信号质量优于外层,从眼图可以看出来。所以我个人觉得高速信号走在内层好一些吧,不知道对不对……

讲的有道理,感谢您的回复

走内层就成了带状线了,在减小远端串扰方面那肯定是非常有利的。但是,由于金属平面的不完整性,正好返回路径有缺损,那就有谐振了,道理跟过孔一样的。个人拙见!

该说的你都说了,这这可真不好回答!
我个人拙见是:如果你设计的要求精度很高,裕量很小的话,那么内层 的精确阻抗控制就是优选了。
如果你设计的精度不是很高, 比如上升沿并不是很陡, 那么你走线走什么层 都没有什么问题了,
如果你线路板抗扰度、EMI 等也没什么要求,那就可以尽量走外层。这样可以减小板层数, 可以降低成本。
呵呵做板子毕竟是要求成本和性能的最优化。如果减小成本又能达到好的控制效果, 那么还是外层走线。
至于外层的传输速度快,个人认为。一个信号不差那么点时间。  把 线少绕点弯少过几个VIA 时间就出来了

讲的有道理,多谢您的回复

5楼和7楼的说的有道理!

那俺就吧上面几个楼的总结下:
外层:信号速度相对较快(不是啥优点),传输时间相对较小,没有via stub的问题(有利于信号完整性),通常易布线(空间紧张),阻抗精度相对较难,抗干扰能力较弱,相对可能需要考虑产生EMI问题;
内层:信号速度相对较慢(不是啥缺点),传输时间相对较大,存在via stub的问题(不利于信号完整性),通常易布线(空间大),阻抗精度相对较易,抗干扰能力较强,相对可能不需要考虑产生EMI问题;
至于linkobe 所说,
“走内层就成了带状线了,在减小远端串扰方面那肯定是非常有利的。但是,由于金属平面的不完整性,正好返回路径有缺损,那就有谐振了,道理跟过孔一样的”
俺得去理解下。

呵呵,总结的很棒,多谢了

在这里,既然大家提到内层可以减少远端串扰,那么大家平时又是怎么考虑近端串扰的呢?因为我们相对要看的是接收端的波形质量,可是近端串扰又是对发送端的干扰,那么有什么方法在仿真中可以考虑的全面一点呢?请多多指教!感谢!

走表层,对外存在很大的电磁辐射,并且由于阻焊曾的存在,100ohm阻抗控制有难度。
在表层,共模和差模分量传播速度是不同的,具体会造成什么后果,忘了。

如果要控制EMI,就最好不要走表层。其他的方面差别不大。注意好:
1.控制好阻抗
2.注意与其他高速或时钟线保持距离,减小串扰
3.走内层要背钻
4.走内层的话参考平面最好两边都是地,实在不行至少保证不要跨分割。

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