高速PCB及系统互连设计中的信号完整性分析技术

工作者2009

中国电子电器可靠性工程协会关于组织召开“高速PCB及系统互连设计中的信号完整性分析技术”高级研修班的邀请函各有关单位：这些年电子行业发生了许多悄悄的变化，例如：计算机配置中USB2.0接口取代了IEEE488并口及FPGA芯片中新增了LVDS接口模块，等等。 电子产品中有三类高密度互连形式：芯片级系统SOC、板级系统SOB、封装系统SOP。电子产品的互连有四个层次：芯片内互连、芯片封装、PCB及系统级互连。它们正在严重地影响着信号、数据和电源的质量。造成系统信号不完整问题的真实互连，包括：芯片内各种连线及过孔、压焊点(块)、封装引线、引脚；PCB板的线接头、线条、过孔、接插件、连接件；连双绞线及接电缆等。此外还有：电阻、电容、电感；以及介质、基板、屏蔽盒、机壳、机架等。当电子系统中数字信号的上升边小于1纳秒(ns)时，就称为高速工作的系统。信号不完整，就是因为互连设计不当又遭遇到高速所出现的直接恶果。开发高速IC(芯片)、PCB(电路印制板)和系统的核心技术就是微波背景下的互连设计与信号完整性分析。全世界高速高密度电路的发展表明：互连正在取代器件，跃升为高速电路设计的主角。信号完整性分析是高速互连设计的支撑与保障。要想精通高速电路设计，就要对信号完整性具有深入的理解与掌握。为此，中国电子电器可靠性工程协会决定分期组织召开“高速PCB与系统互连设计中信号完整性(SI)分析技术”高级研修班，并由北京怀远文化传媒有限公司和北京怀远文化传播中心承办。研修班将聘实战经验丰富的资深专家讲解各种最新的高速电路设计与信号完整性分析技术要点;深入讲解信号完整性的四类问题：反射(reflection)；串扰(crosstalk)；电源轨道塌陷(rail collapse)；电磁干扰(EMI)。介绍的分析技术主要有：经验法则，例如1nh/1mm等；解析近似，例如Z0=√L/C，给出IPC权威机构及传输线分析中重要的解析表达式；数值仿真，给出互连不当与信号不完整的定性定量关系。现将具体事宜通知如下：一、培训时间、地点:第五期2天,广州   2009年3月20-21日，3月19日报到；二、课程提纲：《信号完整性分析》作者：(美)伯格丁(Bogatin,E.)著，李玉山译，本次讲座以此书作为讲议，重点强调直观理解、实用工具和工程实践，使学员很容易掌握信号完整性分析技术。以实践经典案例指出造成信号完整性问题的根源，特别给出了在设计前期阶段的问题解决方案。另讲课内容届时根据实际情况会有所调整。

第一讲 高速互连与信号完整性的关系:主要介绍当今国内外各种互连设计及分析技术、仿真软件等概况；概述后面诸讲的基本概念。同时，简要介绍相关技术资料及团队自身的最新领先科研成果。                                                第二讲 信号上升边与频域带宽分析:介绍信号完整性的研究对象——上升边，介绍上升边的宽带信号特点。介绍信号带宽与信号频率/周期的表达式。介绍信号带宽、互连线带宽、本证上升时间、互连线模型带宽、测量带宽等的应用。第三讲 电感与地弹、趋肤、涡流:简述介电常数、相对介电常数、等效介电常数、复介电常数等概念。分析自感、互感、净电感、回路电感如何形成趋肤效应和涡流。分析电感、SSN及地弹，讨论如何设计电源、地平面、出砂孔？如何善用导磁物质？如何设计及安装电容的去耦量？第四讲 传输线建模及返回路径设计:学习传输线的零阶、一阶模型，给出传输线阻抗及时延分析技术。穿过电源地平面的信号过孔应该如何设计与分析？地线真的是地电平吗？以过孔为例，剖析地线不是地，信号总是将最近的平面当作它的返回路径，分析过孔引入的SSN。介绍导线空间延伸的概念。介绍输入阻抗、瞬态阻抗、特性阻抗的不同用途.

第五讲 反射及其消除:分析各种互连感性、容性突变下的多种反射现象及其匹配补偿对策。第六讲 导线/介质损耗与数据完整性:分析趋肤效应下的导线损耗和介质损耗如何造成上升边退化？分析介质损耗与耗散因子的特点，损耗如何吃掉高频分量？如何影响数据完整性？如何用眼图分析符号间干扰及抖动？第七讲 串扰及其消除:基于互容、互感的传输线串扰分析技术，深入研究微带线、带状线的近端、远端串扰模型及饱和长度。介绍串扰如何形成时序错位？为什么带状线没有远端串扰？如何设计防护线、屏蔽线？介绍如何设计微带线和带状线以避免串扰？ 第八讲 差分对分析与匹配设计:介绍流行的差分对如何设计？介绍电流模传输的匹配设计技术。介绍差分信号及阻抗、共模信号及阻抗、奇模阻抗、偶模阻抗等设计分析的技术要点。介绍分析中“奇小偶大”、“奇快偶慢”的基本原理；用差分的观点研究串扰。研究共模产生、抑制及EMI屏蔽问题，介绍双绞线、扼流圈的性能特点。

三、主办单位：中国电子电器可靠性工程协会；四、承办单位：北京怀远文化传媒有限公司  北京怀远文化传播中心；五、课程对象：具有电路设计背景的设计工程师, 测试工程师,系统工程师, 项目经理和技术员；六、培训证书:中国电子电器可靠性工程协会SI工程师培训证书；七、培训费用：2980元/人（2天，含培训费、证书费、资料费）。请在开班前传真报名或邮寄回执表。我们将在开班前5天内寄发《报到通知书》，告知详细地点及行车路线。八、师资介绍：李教授   中国电子电器可靠性工程协会高级专家、国家级重点学科电路与系统学科带头人和博士生导师、某电路CAD研究所所长、中国通信学会高级会员。从事雷达、通信系统研制工作10多年。曾赴美国迈阿密大学电气与计算机工程系合作研究两年计算机视觉测量系统及VLSI设计；赴美国北卡州立大学电气与计算机工程系作高访学者研究人工视觉系统及ASIC设计。多年来完成科研项目30多项，获省部级奖励10项。出版教材和专著6部；主持制定中国电子行业标准3部。在IEEE汇刊等刊物发表论文100多篇，其中60篇被收入三大检索 (其中不计重复的SCI检索8篇、EI检索41篇、ISTP检索11篇)。九、联系方式：
电  话：010-52259825
传  真：010-67642668
E-MAIL：yan-zhigang0889@163.com
联系人：闫志刚   13641266530
中国电子电器可靠性工程协会
2009 年2月18日