在高速设计中，可控阻抗板和线路的特性阻抗问题困扰着许多中国工程师。本文通过简单而且直观的方法介绍了特性阻抗的基本性质、计算和测量方法。在高速设计中，可控阻抗板和线路的特性阻抗是最重要和最普遍的问题之一。首先了解一下传输线的定义：传输线由两个具有一定长度的导体组成，一个导体用来发送信号，另一个用来接收信号(切记“回路”取代“地”的概念)。在一个多层板中，每一条线路都是传输线的组成部分，邻近的参考平面可作为第二条线路或回路。一条线路成为“性能良好”传输线的关键是使它的特性阻抗在整个线路中保持恒定。线路板成为“可控阻抗板”的关键是使所有线路的特性阻抗满足一个规定值，通常在25欧姆和70欧姆之间。在多层线路板中，传输线性能良好的关键是使它的特性阻抗在整条线路中保持恒定。但是，究竟什么是特性阻抗?理解特性阻抗最简单的方法是看信号在传输中碰到了什么。当沿着一条具有同样横截面传输线移动时，这类似图1所示的微波传输。假定把1伏特的电压阶梯波加到这条传输线中，如把1伏特的电池连接到传输线的前端(它位于发送线路和回路之间)，一旦连接，这个电压波信号沿着该线以光速传播，它的速度通常约为6英寸/纳秒。当然，这个信号确实是发送线路和回路之间的电压差，它可以从发送线路的任何一点和回路的相临点来衡量。图2是该电压信号的传输示意图。Zen的方法是先“产生信号”，然后沿着这条传输线以6英寸/纳秒的速度传播。第Y个0.01纳秒前进了0.06英寸，这时发送线路有多余的正电荷，而回路有多余的负电荷，正是这两种电荷差维持着这两个导体之间的1伏电压差，而这两个导体又组成了一个电容器。在下一个0.01纳秒中，又要将一段0.06英寸传输线的电压从0调整到1伏特，这必须加一些正电荷到发送线路，而加一些负电荷到接收线路。每移动0.06英寸，必须把更多的正电荷加到发送线路，而把更多的负电荷加到回路。每隔0.01纳秒，必须对传输线路的另外一段进行充电，然后信号开始沿着这一段传播。电荷来自传输线前端的电池，当沿着这条线移动时，就给传输线的连续部分充电，因而在发送线路和回路之间形成了1伏特的电压差。每前进0.01纳秒，就从电池中获得一些电荷(±Q)，恒定的时间间隔(±t)内从电池中流出的恒定电量(±Q)就是一种恒定电流。流入回路的负电流实际上与流出的正电流相等，而且正好在信号波的前端，交流电流通过上、下线路组成的电容，结束整个循环过程。

通讯与计算机技术的高速发展使得高速PCB设计进入了千兆位领域，新的高速器件应用使得如此高的速率在背板和单板上的长距离传输成为可能，但与此同时，PCB设计中的信号完整性问题(SI)、电源完整性以及电磁兼容方面的问题也更加突出。信号完整性是指信号在信号线上传输的质量，主要问题包括反射、振荡、时序、地弹和串扰等。信号完整性差不是由某个单一因素导致，而是板级设计中多种因素共同引起。在千兆位设备的PCB板设计中，一个好的信号完整性设计要求工程师全面考虑器件、传输线互联方案、电源分配以及EMC方面的问题。高速PCB设计EDA工具已经从单纯的仿真验证发展到设计和验证相结合，帮助设计者在设计早期设定规则以避免错误而不是在设计后期发现问题。随着数据速率越来越高设计越来越复杂，高速PCB系统分析工具变得更加必要，这些工具包括时序分析、信号完整性分析、设计空间参数扫描分析、EMC设计、电源系统稳定性分析等。这里我们将着重讨论在千兆位设备PCB设计中信号完整性分析应考虑的一些问题。高速器件与器件模型尽管千兆位发送与接收元器件供应商会提供有关芯片的设计资料，但是器件供应商对于新器件信号完整性的了解也存在一个过程，这样器件供应商给出的设计指南可能并不成熟，还有就是器件供应商给出的设计约束条件通常都是非常苛刻的，对设计工程师来说要满足所有的设计规则会非常困难。所以就需要信号完整性工程师运用仿真分析工具对供应商的约束规则和实际设计进行分析，考察和优化元器件选择、拓扑结构、匹配方案、匹配元器件的值，并最终开发出确保信号完整性的PCB布局布线规则。因此，千兆位信号的精确仿真分析变得十分重要，而器件模型在信号完整性分析工作中的作用也越来越得到重视。

PCB设计是一个细致的工作，需要的就是细心和耐心。刚开始做设计的新手经常犯的错误就是一些细节错误。器件管脚弄错了，器件封装用错了，管脚顺序画反了等等，有些可以通过飞线来解决，有些可能就让一块板子直接变成了废品。画封装的时候多检查一遍，投板之前把封装打印出来和实际器件比一下，多看一眼，多检查一遍不是强迫症，只是让这些容易犯的低级错误尽量避免。否则设计的再好看的板子，上面布满飞线，也就远谈不上优秀了。(二) 学会设置规则其实现在不光高级的PCB设计软件需要设置布线规则，一些简单易用的PCB工具同样可以进行规则设置。人脑毕竟不是机器，那就难免会有疏忽有失误。所以把一些容易忽略的问题设置到规则里面，让电脑帮助我们检查，尽量避免犯一些低级错误。另外，完善的规则设置能更好的规范后面的工作。所谓磨刀不误砍柴工，板子的规模越复杂规则设置的重要性越突出。现在很多EDA工具都有自动布线功能，如果规则设置足够详细，让工具自己帮你去设计，你在一旁喝杯咖啡，不是更惬意的事情吗?(三) 为别人考虑的越多，自己的工作越少在进行PCB设计的时候，尽量多考虑一些最终使用者的需求。比如，如果设计的是一块开发板，那么在进行PCB设计的时候就要考虑放置更多的丝印信息，这样在使用的时候会更方便，不用来回的查找原理图或者找设计人员支持了。如果设计的是一个量产产品，那么就要更多的考虑到生产线上会遇到的问题，同类型的器件尽量方向一致，器件间距是否合适，板子的工艺边宽度等等。这些问题考虑的越早，越不会影响后面的设计，也可以减少后面支持的工作量和改板的次数。看上去开始设计上用的时间增加了，实际上是减少了自己后续的工作量。在板子空间信号允许的情况下，尽量放置更多的测试点，提高板子的可测性，这样在后续调试阶段同样能节省更多的时间，给发现问题提供更多的思路。

大量涉及蚀刻面的质量问题都集中在上板面被蚀刻的部分，而这些问题来自于蚀刻剂所产生的胶状板结物的影响。对这一点的了解是十分重要的，因胶状板结物堆积在铜表面上。一方面会影响喷射力，另一方面会阻档了新鲜蚀刻液的补充，使蚀刻的速度被降低。正因胶状板结物的形成和堆积，使得基板上下面的图形的蚀刻程度不同，先进入的基板因堆积尚未形成，蚀刻速度较快， 故容易被彻底地蚀刻或造成过腐蚀，而后进入的基板因堆积已形成，而减慢了蚀刻的速度。蚀刻设备的维护维护蚀刻设备的最关键因素就是要保证喷嘴的高清洁度及无阻塞物，使喷嘴能畅顺地喷射。阻塞物或结渣会使喷射时产生压力作用，冲击板面。而喷嘴不清洁，则会造成蚀刻不均匀而使整块电路板报废。明显地，设备的维护就是更换破损件和磨损件，因喷嘴同样存在着磨损的问题，所以更换时应包括喷嘴。此外，更为关键的问题是要保持蚀刻机没有结渣，因很多时结渣堆积过多会对蚀刻液的化学平衡产生影响。同样地，如果蚀刻液出现化学不平衡，结渣的情况就会愈加严重。蚀刻液突然出现大量结渣时，通常是一个信号，表示溶液的平衡出现了问题，这时应使用较强的盐酸作适当的清洁或对溶液进行补加。

安徽厂家FPC软板日常维护与保养方法1、槽体的维护与保养垂直电镀线与水平电镀线的主要区别在于电路板的运送方式不同，厂家FPC软板而对于槽体的维护及保养方法本质上相差不大。7d要对各水洗槽进行一次清洗对酸洗槽，进行一次清洗并更换其槽液;对槽体内的喷淋装置进行一次检查，查看有无出现阻塞情况，对出现阻塞情况的要及时进行疏通;对镀铜槽、镀锡槽上的导电支座及阳极与火线接触位，进行一次清洁清洁时可用抹布擦拭及砂纸进行打磨;对镀铜槽、镀锡槽的钛篮、锡条篮进行一次检查，更换烂的钛篮袋、锡条篮，并添加铜球、锡条，在7d添加完铜球、锡条后，须对电镀铜槽、电镀锡槽进行电解。7d还要使用高、低电流方式进行试生产，使新添加铜球、锡条完后，生产的性能稳定后再进行生产。每90要对铜球及阳极袋进行一次清洗。每120~150d使用活性碳对槽液进行一次过滤清洁，滤去槽液中的杂质，对锡槽进行一次清洗。2、垂直电镀线振动机构的维护与保养在垂直电镀上，为保证电镀时面铜的均匀性及孔铜的效果，会对板进行振动摇摆，槽体上会有振动摇摆机构。30d要对减速机进行检查，看其是否运转正常，检查其紧固性;要检查震动安装马达螺栓的紧固性;检查震动橡胶的磨损情况，对于磨损比较严重的，要进行及时的更换。180d对接线盒内的电源线接触情形进行检查，对出现接头松动要及时加以紧固，对电线绝缘层熔化或老化的电源线，要及时进行更换电源线，保证电源线之间的绝缘性;要对振动机构上的所有轴承进行一次检查，上一次润滑脂，对严重磨损的轴承要进行及时的更换。3、垂直电镀线行车的维护与保养垂直电镀线是采用行车、挂具对电路板进行传送。每周要对吊车及挂具进行一次清洁(行车及挂具不用拆卸)，使其外观保持整洁，清洁时可使用抹布抹洗，并使用砂纸打磨。30d对挂具进行一次检查，查看挂具的破损情况;对行车的电机及减速机进行一次检查和维护，查看其整个传动装置，保证其正常运行。180d对行车及挂具进行一次深入的清洁及保养，要将挂具从行车上拆卸下来进行清洁。

随着PCB设计复杂度的逐步提高，对于信号完整性的分析除了反射，串扰以及EMI之外，稳定可靠的电源供应也成为设计者们重点研究的方向之一。尤其当开关器件数目不断增加，核心电压不断减小的时候，电源的波动往往会给系统带来致命的影响，于是人们提出了新的名词：电源完整性，简称PI(powerintegrity)。当今国际市场上，IC设计比较发达，但电源完整性设计还是一个薄弱的环节。因此本文提出了PCB板中电源完整性问题的产生，分析了影响电源完整性的因素并提出了解决PCB板中电源完整性问题的优化方法与经验设计，具有较强的理论分析与实际工程应用价值。二、电源噪声的起因及分析对于电源噪声的起因我们通过一个与非门电路图进行分析。图1中的电路图为一个三输入与非门的结构图，因为与非门属于数字器件，它是通过“1”和“0”电平的切换来工作的。随着IC技术的不断提高，数字器件的切换速度也越来越快，这就引进了更多的高频分量，同时回路中的电感在高频下就很容易引起电源波动。如在图1中，当与非门输入全为高电平时，电路中的三极管导通，电路瞬间短路，电源向电容充电，同时流入地线。此时由于电源线和地线上存在寄生电感，我们由公式V=LdI/dt可知，这将在电源线和地线上产生电压波动，如图2中所示的电平上升沿所引入的ΔI噪声。当与非门输入为低电平时，此时电容放电，将在地线上产生较大的ΔI噪声;而电源此时只有电路的瞬间短路所引起的电流突变，由于不存在向电容充电而使电流突变相对于上升沿来说要小。从对与非门的电路进行分析我们知道，造成电源不稳定的根源主要在于两个方面：一是器件高速开关状态下，瞬态的交变电流过大;