[发明专利]一种减少Dual Stripline走线串扰影响的设计方法

说明书

技术领域

本发明主要应用于高速信号以Dual Stripline方式走线，并减少相互之间串扰影响的产品设计中，具体涉及一种减少Dual Stripline走线串扰影响的设计方法。 

背景技术

目前Server产品的开发，各厂商都秉承于以最低的开发成本，达到满足产品系统功能要求的设计理念来进行产品开发，从而提升产品在市场上的竞争力。如对于高速走线设计，可采用一款性能略差，但价格适当且能满足信号设计质量的PCB板材，或利用板材混压技术来降低开发成本；对于叠层设计可以采用在满足Layout走线可行性前提下，通过减少板层数的方式来降低成本等。但任何降低成本的改进设计方式，也有他的不利之处。如对于降低叠层层数设计，将造成内层信号走线以Dual Stripline方式布线，此种走线中间缺少了GND/PWR屏蔽平面，会增大上下层高速走线之间的串扰影响。 

当高速线以Dual Stripline方式布线时，其信号上下两层之间未经过GND/PWR平面进行屏蔽，和常规的Stripline模式不同之处，Stripline走线方式是指信号层上下两面参考的都是大面积铜箔平面，而Dual Stripline走线是指信号层一面参考铜箔平面，一面却和其他信号层相邻。 

对于Stripline走线其优点是信号层上下两面是电源平面，只要同层上走信号，因此，在信号空间满足设计要求下，其信号线之间的串扰较小。但缺点是此种走线方式会增大叠层层数，如若实现两Stripline信号层走线，需要6层叠构板，从而增大开发成本。而对于Dual stripline设计却和stripline模式相反，即优点是，走线方式能降低叠层层数，如实现两信号层走线，只需四层板即可。而缺点是，信号线不仅要承受同层之间的信号干扰，也要接受相邻层之间信号的噪声影响。 

当高速走线采用Dual Stripline模式设计，若走线密度较大时，信号走线可能会存在上下层正对情况。此种方式下信号线之间寄生电容，电感最大，因而产生的信号串扰越强，随着信号走线长度越大，信号线之间的串扰幅度噪声也将越大。为降低信号线之间的串扰，对此模式下信号走线设计，通常按两平行线之间距离拉开或按角度设计走线，减低噪声的走线方式。上述两种走线方式都可以有效降低信号线之间的噪声，但也存在设计不足之处，对于两平行线之间距离拉开的走线方式，两层信号线平行大距离拉开，这样不适合高密度布线设计，没有太多空间可以使用。对于减低噪声的走线方式，若layout要求上下层走线必须平行向一个方向时，将无法有效使用。 

发明内容

针对上下层信号平行走线设计，通过仿真及打板测试验证，提供一种减少Dual Stripline走线串扰影响的设计方法，此方法不仅能沿用保持信号向同一方向布线，同时可有效的降低信号线之间的噪声串扰。 

本文提出的一种减少Dual Stripline走线串扰影响的设计方法主要思想是：对于信号层相邻的长距离传输平行走线，采用交错平行方式走线，且保持两差分对中心距为Center-to-Center Spacing=W+S-1mil，即可让串扰噪声为零点，从而有些降低相邻信号层之间的噪声影响。 

其方法分析原理如下： 

通过对Dual Stripline走线进行仿真，发现其信号串扰噪声产生原因及噪声极性变化趋势如下：

当上下两层信号线极性相同，即上下层两信号线P line to P line，N line to N line时，信号串扰噪声为正极性，当信号线极性相反，即上下层两信号线P line to N line时，信号串扰噪声为负极性，其中在上下两对差分线由左向右移动，即由原来相同极性(P line to P line)向相反极性移动时，中间必然会出现零噪声点，而此零噪声点的位置为：上下两层信号线之间的Center to Center Spacing：W+S-1mil。当上下层两差分对Dual Stripline平行走线交错布线方式layout时，其串扰噪声最小。

随着信号线移动方向不同，零噪声点将有两个，因此，根据信号线移动方向和两零点噪声，对于平行走线的Dual Stripline信号线，我们也可按照平行交错方式布线。