100条使信号完整性问题最小化的通用设计原则

A. A.1一个网络中质量问题的最小化

策略——保持信号在整个路径中感受到的瞬态阻抗不变。

设计原则：

1、使用可控阻抗布线。

2、理想情况下，所有的信号应使用地电压平面作为参考平面。

3、如果使用不同的电压平面作为参考平面，则这些平面之间必须是紧耦合。为此，用最薄的介质材料将不同的电压平面隔开，并使用多个电感量晓得去耦合电容。

4、使用2D场求解计算给定特性阻抗的层叠设计规则，其中包括阻焊层和布线厚度的影响。

5、在点到点拓扑结构中，无论单向的还是双向的，都要使用串联端接策略。

6、在多点总线中要端接总线上的所有节点

7、保持桩线的时延小于最快信号的上升时间的20%。

8、终端电阻应尽可能接近峰壮焊盘。

9、如果10PF电容的影响不要紧，就不用担心拐点的影响。

10、每个信号都必须有返回路径，它位于信号路径的下方，其宽度至少是信号线宽的3倍。

11、即使信号路径布线绕道进行，也不要跨越返回路径上的突变处。

12、避免在信号路径中使用电器性能变化的布线。

13、保持非均匀区域尽量短。

14、在上升时间小于1NS的系统中，不要使用轴向引脚电阻，应使用SMT电阻并使其回路电感最小。

15、当上升时间小于150PS时，尽可能减小终端SMT电阻的回路电感，或者采用集成电阻以及嵌入式电阻。

16、过孔通常呈容性，减小捕获焊盘和增加反焊盘出沙孔的直径可以减小过孔的影响。

17、可以考虑给低成本线接头的焊盘增加一小电容来补偿它的高电感。

18、在布线时，使所有差对的差分阻抗为一常量。

19、在差分中尽量避免不对称性，所有部线都应该如此。

20、如果差分对中的线间距发生改变，也应该调整线宽来保持差分阻抗不变。

21、如果在差分对的一跟线上添加一根延时线，则应添加到布线的起始端附近，并且要将这一区域内的线条间进行耦合。

22、只要能保持差分阻抗不变，我们可以改变差分对紧耦合状态。

23、一般来说，在实际中应尽量视差分对紧耦合。

24、在决定到底采用边缘耦核差分还是侧向耦合差分对时，应考虑布线的密度、电路板的厚度等制约条件，以及销售厂家对叠层厚度的控制能力。如果作得比较好，他们是等效的。

25、对于所有的板级差分对，平面上存在很大的返回电流，所以要尽量避免返路径中的所有突变。如果有突变，对差分对中的每条线要做同样的处理。

26、如果接收器的共模抑制比很低，就要考虑端接共模信号。端接共模信号并不能消除共模信号，只是减小它的振铃。

27、如果损耗很严重，应使用尽可能宽的信号线，不要使用小于5MIL的布线。

28、如果损耗很严重，应使布线尽量短。

29、如果损耗很严重，尽量做到使容性突变最小化。

30、如果损耗很严重，设计信号过孔使其具有50欧姆的阻抗，这样做意味着可以尽

可能减小桶壁尺寸、减小捕获焊盘尺寸、增加返焊盘出沙孔的尺寸。

31、如果损耗很严重，尽可能使用低损耗因子的叠层。

32、如果损耗很严重，考虑采用预加重和均衡化措施。

A.2 串绕最小化

策略——减小信号路径和返回路径间的互容和互感。

设计原则：

33、对于微带线或带状线来说，保持相邻信号路径的间距至少为线宽的2倍。

34、使返回路径中的信号可能的突变最小化。

35、如果再返回路径中必须跨越间隙，则只能使用差分对。决不能使用离得很近的单端信号布线跨越间隙。

36、对于表面线来说，使耦合长度尽可能短，并使用厚的组焊层来减小远端串绕。

37、如果远端串绕很严重的话，在表面线条的上面添加一层厚的叠层，使其成为嵌入式微带线。

38、对于远端串绕很严重的耦合长度很长的传输线，采用带状线布线。

39、如果不能使耦合长度短于饱和长度，则不用考虑减小耦合长度，因为减小耦合长度对于近端串绕没有任何改善。

40、尽可能使用介电常数最低的叠层介质材料，这样做可以在给定特性阻抗的情况下，使得信号路径与返回路径间的介质厚度保持最小。

41、在紧耦合微带线总线中，实线间距至少在线宽的2倍以上，或者把对时序敏感的信号线布成带状线，这样可以减小确定性抖动。

42、如果要求隔离度超过-60DB，应使用带有防护布线得带状线。

43、通常使用2D场求解器来估计是否需要使用防护布线。

44、如果使用防护布线，尽量使其打到满足要求的宽度，并且过孔使防护线与返回路径短接。如果方便的话，可以沿着防护线增加一些短接过空，这些过孔并不像两端的过孔那样重要，但有一定的改善作用。

45、使封装或接插件的返回路径尽量宽，尽量短可以减小地弹。

46、使用片级封装而不是使用更大的封装。

47、使电源平面和返回平面尽量接近，可以减小电源返回路径的地弹噪声。

48、使信号路径与返回路径尽量接近，并同时与系统阻抗相匹配，可以减小信号路径中的地弹。

49、避免在接插件和封装中使用共用返回路径。

50、当在封装或接头中分配引线时，应把最短的引线作为地路径，并使电源引线和地引线均匀分布在信号的周围，或者使其尽量接近载有大量开关电流的信号线。

51、所有的空引线或引线脚都应接地。

52、如果每个电阻都没有独立的返回路径，应避免使用单列直插封装电阻排。

53、检查镀层以确认焊盘在过孔面上不存在交叠，在电源和地平面对应的出沙孔之间都留有足够的空间。

54、如果信号改变参考平面，则参考平面应尽量靠近信号平面。如果使用去耦电容器来减少返回路径的阻抗，它的容值并不是最重要的，应选去和设计具有最低回路电感的电容才是关键。

55、如果有大量信号线切换参考平面，就要使这些信号线的过孔彼此之间尽量远离，而不是使其集中在同一个地方。

56、如果有信号切换参考平面，并且这些平面间具有相同的电压，则尽量将信号线过孔与返回路径过孔放置在一起。