高速電路串?dāng)_工藝抑制方法及防護(hù)布線研究.pdf

1、隨著高速電路向更高密度、更快工作速度的趨勢發(fā)展，串?dāng)_問題愈發(fā)突出，嚴(yán)重的串?dāng)_噪聲會影響接收端信號的正常判定，導(dǎo)致誤觸發(fā)，甚至造成系統(tǒng)的非正常運行。本文從電磁耦合的角度解釋了串?dāng)_的形成原理，從電路的角度具體分析了容性耦合與感性耦合過程中產(chǎn)生的后向電壓與前向電壓，并描述了二者與串?dāng)_之間的關(guān)系?；趯υ撽P(guān)系的認(rèn)識，推導(dǎo)出了近端串?dāng)_與遠(yuǎn)端串?dāng)_電壓波形的一般特征以及近端串?dāng)_值和遠(yuǎn)端串?dāng)_值的表達(dá)式，并對近端串?dāng)_和遠(yuǎn)端串?dāng)_飽和長度問題進(jìn)行了具體分析。

2、由于串?dāng)_與耦合參數(shù)相關(guān)，任何可改變耦合參數(shù)的布局結(jié)構(gòu)變化均會影響串?dāng)_。通過觀察布局結(jié)構(gòu)對串?dāng)_影響的變化規(guī)律，總結(jié)出減少串?dāng)_噪聲的布局結(jié)構(gòu)特點。但是對于某些應(yīng)用情況而言，調(diào)整布局結(jié)構(gòu)不足以減少足夠的串?dāng)_噪聲，此時可采用合理設(shè)計的防護(hù)布線。然而，傳統(tǒng)的串?dāng)_抑制方法在高速電路中限制越來越多。針對這一現(xiàn)狀，本文從工藝與防護(hù)布線設(shè)計兩個角度分別研究串?dāng)_抑制方法。
　　1、PCB工藝制造是一個復(fù)雜的過程，會產(chǎn)生一定的工藝誤差。由于工藝誤差的存

3、在，實際電路的布局結(jié)構(gòu)與理想設(shè)計布局結(jié)構(gòu)發(fā)生偏離，該偏離會在一定程度上影響串?dāng)_噪聲。對于特定的研究要求，需要合適的仿真工具以提高研究效率及準(zhǔn)確度。通過分析不同電磁求解器的建模特性及研究需求，采用HFSS軟件對高速互連模型進(jìn)行3D建模仿真，并對HFSS輸出的S參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)解釋。基于該模型，每種工藝參數(shù)誤差變化引起的遠(yuǎn)端串?dāng)_噪聲變化可被量化，進(jìn)而提出合理的串?dāng)_工藝抑制方案，以使成品PCB具有較低的串?dāng)_噪聲變化。
　　2、僅兩端短路的防

4、護(hù)布線在高速電路中不再適用，本文分別討論了介質(zhì)層覆蓋防護(hù)布線結(jié)構(gòu)和階梯式防護(hù)布線結(jié)構(gòu)，針對二者的缺陷提出了一種新型的鋸齒式防護(hù)布線結(jié)構(gòu)。通過分析傳統(tǒng)布線遠(yuǎn)端串?dāng)_抑制的原理，找出了影響受害線上遠(yuǎn)端串?dāng)_噪聲的決定因素。采用改變傳統(tǒng)防護(hù)布線外形結(jié)構(gòu)的方式，達(dá)到了減少攻擊線與防護(hù)布線之間的感性相對耦合度的相對變化量效果。實驗結(jié)果表明鋸齒式防護(hù)布線串?dāng)_抑制效果隨鋸齒塊寬度的增加而更加明顯，實驗采用工藝可制造最大鋸齒塊寬度時可減少40.5％的遠(yuǎn)端串