PCB设计布线通道计算和设计规划

caroline11

PCB设计中布线通道如何计算？与设计规则存在什么样的联系？

布线通道计算规则：
PCB板布线通道初步估算方式：
两个过孔之间布线通道：Ni=INT((Wi-2S-W1)/(W1+S1)+1)

其中：
Ni：相邻两过孔间布线通道数
Wi：过孔边沿间距
S：过孔到布线边沿间距
W1：线宽
S1：线间距

两个过孔之间布线通道计算示意图
差分线时：
W1：=2*W2+S2 通道数即为差分线通道数
W2：差分线线宽
S2：差分线对内线间距
差分线计算通道时：将一对差分线（W2/S2）等效成一根单线（线宽为2*W2+S2）处理。
说明：50MIL格点系统，普通信号（5MIL线宽、8MIL线间距）安照2个布线通道设计，时钟信号按照1个布线通道设计，差分信号按照1对差分线通道设计。

高密区域布线规划知识：
（1）建议高密BGA布线采用特殊Fanout布线方式，外围4排管脚引出通过表层Fanout，增大布线通道。

（2） 所有电源，地管脚需要直接Fanout到相应的平面层，避免引出起出100mil长线Fanout，不包含到布线层的布线通道规划。

（3）高密BGA区域布线层数确定规则如下：
最少内层布线层数=INT(M/N)+1
最多内层布线层数=BGA非电源地最密管脚排布层数/两过孔间布线通道数-2
说明：M:除外围4层管脚外BGA区域的非电源地布线连接总数+前两排直接Fanout浪费的布线通道数；N:第5排管脚Fanout环区域的布线通道总数
BGA区域所有除外4层的管脚布线都需要占用第5层环形区域的布线通道，根据此区域的布线通道数和总的布线连接数确定最少内层布线层数。

（4）根据布线瓶颈区确定PCB板布线层数，瓶颈区域PCB板最少布线层数=INT(M/N)+1
说明：M:通过瓶颈区域的布线连接数；N:瓶颈区域的布线通道数
高密BGA区域布线规划需要优先进行总线的划分，定义的各种BUS，然后根据各种总线的分布确定布线的大致区域，最后根据各组总线的所需通道数进行详细的通道具分配和布线规划。

重要信号布线规划知识：
（1）建议200MHz以上或时序余量小于0.2ns的同步并行总线要求拓扑结构保持严格一致，同层并行布线，同步换层
说明：如DDR高速并行总线结构，为达到最佳信号质量，同组DQ/DQS信号相同层布线，地址和控制总线同层布线，同步换层，分别控制表层和内层布线等长

（2）禁止不同类型总线混合布线
说明：如禁止DDR与Local bus混合布线，DDR数据与地址混合布线等，但如果空间有限的情况下，可以采用部分混合布线，但要求地址线与数据线要保证大于3H的距离。

一般DDR布线（红色为地址线，绿色为数据线）
（3）高速信号优先布线
（4）建议高速信号避免表层布线
（5）3.125Gbps以上高速信号布线必须选择过孔Stub最小的布线层，并减少过孔数量。
（6）建议3.125Gbps以下高速信号（包括3.125Gbps）优先过孔STUB最小的布线层
（7）3.125Gbps以上高速信号布线规划时优先考虑布线长度，做到最短。
（8）高速信号布线需要规则至具有完整参考平面层的布线层
（9）模拟信号禁止在数字信号区域布线
（10）不同电平信号禁止混合布线

说明：如LVTTL与CML电平信号

以上便是PCB设计中布线通道计算和设计规划，下期预告：特殊信号线处理。