[发明专利]一种减小高速信号串扰的布线方法

说明书

技术领域

本发明主要涉及服务器主板研发设计领域，尤其涉及一种减小高速信号串扰的布线方法。

背景技术

伴随着云计算的到来，服务器的发展迅速崛起，导致在服务器的设计中，信号的传输速率越来越高，在高速链路中，PCB(电路板)上的长距离传输链路，串扰是影响信号传输的重要因素，串扰的发生，会引起损耗、码间干扰、眼图的抖动变大，目前避免串扰最有效的方法便是增大高速差分线走线间距，间距越大，串扰越小，但是对于高密板卡或者从成本上来说，走线间距的增大，带来布线空间和成本的需求增大。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种减小高速信号串扰的布线方法，在不改变原有走线布局的情况下，通过在高速信号间布线之间增加GND过孔，可有效降低串扰。

本发明采用以下技术方案：

一种减小高速信号串扰的布线方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：

步骤1：在layout布线中，找到正常布线的高速信号布线；

步骤2：在相邻的两条高速信号布线之间设置若干GND过孔。

进一步的，相邻两个GND过孔之间的间距g计算公式为：

其中，n为整数，C是光速,f是传输信号的频率，ε是PCB板板材的介电常数。

优选的，相邻两个GND过孔之间的间距100-260mil。

进一步的，所述GND过孔的两端连通高速信号布线平面和GND平面。

进一步的，所述GND过孔的打孔孔径为：Drill孔直径10mil,pad直径20mil,antipad直径30mil。

进一步的，每一个GND过孔均位于相邻两条高速信号布线的中心线上。

本发明的有益效果是：

由于串扰主要是由PCB上走线间的近场耦合(电容耦合和电感耦合)引起的，通过在走线间加入GND过孔，将发射和接收线产生的电磁场进行有效的隔离，就能有效的降低走线间的串扰。该方法简单易用，可操作性强，可以有效保持高速信号的完整性。

附图说明

图1是本发明方法流程图；

图2是利用本发明打孔后的效果示意图；

图3是采用本方法后串扰曲线与常规方法串扰曲线的对比图。

具体实施方式

如图1所示的一种减小高速信号串扰的布线方法包括以下步骤：

步骤1：在layout布线中，找到正常布线的高速信号布线；

步骤2：在相邻的两条高速信号布线之间设置若干GND过孔。

为了更好的阐述GND过孔的设置标准，下面结合具体例子进行详细说明。

假设某相邻两条高速信号布线分别为高速信号a1和高速信号a2，高速信号a1和高速信号a2之间的区域命名为s1，如图2中所示，那么在在区域s1的GND过孔需要满足以下要求：

1)如果将区域s1内所有的GND过孔串联起来形成一条曲线，该曲线命名为d1，则d1最好是a1和a2之间的中心线，也就是d1将区域s1平均分成两部分，只有这样才能更好、更有效的隔离两条高速信号布线之间的影响。

2)在区域s1中，相邻两个GND过孔之间的间距g满足计算公式

其中，n为整数，C是光速,f是传输信号的频率，ε是PCB板板材的介电常数。

根据上面公式换算，信号频率越高，间距g就越小，代表着相邻两个过孔之间的距离离得越近，以常用的PCB板来计算，当传输信号的频率为4GHZ时，计算出的间距g为736mil；当传输信号的频率为8GHZ时，计算出的间距g为368mil；当传输信号的频率为16GHZ时，计算出的间距g为184mil。

需要注意的是，虽然上述公式基本满足所有信号频率的计算，但是本申请一般针对的是目前比较常采用的高频信号，比如12GHZ到30GHZ，因此本申请给出了间距g的一个常用的优化选择范围100-260mil，在实际应用中，可以根据需要自行判断。

3)GND过孔的两端应当连通高速信号布线平面和GND平面。

4)GND过孔的打孔孔径在正常情况下应当满足以下条件：Drill孔直径10mil,pad直径20mil,antipad直径30mil。但是，在实际应用中，如果打孔位置不足以支撑标准的孔径，可以根据实际情况进行缩减。