本發(fā)明涉及電路板設(shè)計領(lǐng)域，具體的說，是涉及一種按照損耗約束規(guī)則設(shè)計pcb走線的方法。

背景技術(shù)：

1、印制電路板(printed?circuit?board，pcb板)又稱印刷電路板，印刷線路板，是電子產(chǎn)品物理支撐以及信號傳輸?shù)闹匾M成部分，傳輸線是其中最為常見而重要的組成部分。在高速信號設(shè)計中，等長是一種常見的設(shè)計技術(shù)，用于確保差分信號對之間的長度相等，以減少信號傳輸中的時序誤差和提高信號完整性。為了實現(xiàn)等長，在pcb設(shè)計軟件中使用自動布線工具中的等長功能，把需要做等長的若干組高速差分信號通過設(shè)置等長規(guī)則來執(zhí)行，例如，連接器的8對信號需要做等長，則在設(shè)計規(guī)則表里設(shè)置好等長拘束，如10mil，然后根據(jù)該約束規(guī)則進行設(shè)計就可以使得8對差分信號的走線長度均為10mil，如圖2所示。

2、上述方法雖然操作簡便，但是與實際的信號損耗存在誤差，對此進行深入研究發(fā)現(xiàn)，信號傳輸過程有：從芯片的發(fā)射引腳出發(fā)，通過走線到達過孔，再從過孔通過另一組走線返回至芯片的接收引腳，形成一個環(huán)回路徑，如圖3所示，因此信號在環(huán)回路徑傳輸過程的損耗應(yīng)當包括走線的損耗和芯片封裝的損耗?？墒莻鹘y(tǒng)的等長約束方法中，只片面地考慮了走線情況，自然與實際情況存在誤差。

3、為了更準確地表明實際損耗，越來越多的高速信號設(shè)計項目直接給出了總損耗值，要求控制若干組高速差分信號的總損耗相同來設(shè)計pcb走線?？墒牵琾cb設(shè)計軟件的自動布線工具原理是通過長度才能做約束。

4、那么，如何在現(xiàn)有工具情況下，以目標損耗作為約束條件進行走線設(shè)計，并且信號損耗與實際情況相符。

5、以上問題，值得解決。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了克服現(xiàn)有的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種按照損耗約束規(guī)則設(shè)計pcb走線的方法。

2、本發(fā)明技術(shù)方案如下所述：

3、一種按照損耗約束規(guī)則設(shè)計pcb走線的方法，其特征在于，獲取走線在特定頻率下的單位英寸損耗值，總損耗值除以單位英寸損耗值得到總損耗對應(yīng)的總長度，封裝損耗值除以單位英寸損耗值得到封裝損耗對應(yīng)的封裝長度，將總長度和封裝長度填入pcb設(shè)計軟件的規(guī)則約束表中，軟件根據(jù)規(guī)則約束表自動布線，且pcb走線的長度等于總長度減去封裝長度。

4、根據(jù)上述方案的本發(fā)明，其特征在于，所述獲取走線在特定頻率下的單位英寸損耗值，步驟包括：構(gòu)建一對長度為1000mil的三維差分走線模型，仿真得到模型的損耗曲線，在損耗曲線上選定一特定頻率得到該特定頻率下的單位英寸損耗值。

5、進一步的，所述構(gòu)建一對長度為1000mil的三維差分走線模型，包括以下步驟：

6、步驟1、建立三維坐標系，設(shè)置x坐標為線寬方向，y坐標為線長方向，z坐標為線厚方向；

7、步驟2、定義第一走線的底部一側(cè)邊的端點位于三維坐標系的原點，則第一走線的x值表示線寬，y值表示線長，z值表示線厚；

8、步驟3、x值、z值各取一值，y值取值1000mil，完成第一走線的建立；

9、步驟4、選取第一走線為復制對象，沿著x坐標的正方向偏移并復制出第二走線，構(gòu)建出一對長度為1000mil的三維差分走線模型。

10、可選的，所述特定頻率為28ghz，在該特定頻率下的所述單位英寸損耗值為1.44db/inch。

11、可選的，所述總損耗值為33.1db，在特定頻率下的單位英寸損耗值為1.44db/inch時，所述總長度接近23英寸。

12、根據(jù)上述方案的本發(fā)明，其特征在于，芯片的封裝損耗值包括發(fā)射端損耗值和接收端損耗值，發(fā)射端損耗值除以單位英寸損耗值得到發(fā)射端封裝長度，接收端損耗值除以單位英寸損耗值得到接收端封裝長度。

13、可選的，芯片的其中三個發(fā)射端損耗值分別為1.19db、2.02db、1.64db，且三個接收端損耗值分別為2.88db、3.51db、2.53db，在特定頻率下的單位英寸損耗值為1.44db/inch時，對應(yīng)的三個發(fā)射端封裝長度分別有826.39mil、1400mil、1137.5mil，對應(yīng)的三個接收端封裝長度分別有2002.78mil、2440.28mil、1759.72mil。

14、根據(jù)上述方案的本發(fā)明，其特征在于，每一對pcb走線包括從芯片到過孔的第一差分走線和過孔到芯片的第二差分走線。

15、根據(jù)上述方案的本發(fā)明，其有益效果在于：

16、本發(fā)明通過精確的3d仿真得到pcb走線的單位英寸損耗值，將作為約束條件的總鏈路損耗除以單位英寸損耗值，得到用于約束走線的總長度；同時將芯片的封裝損耗值除以單位英寸損耗值，將芯片封裝損耗等效為走線總長度的一部分，則實際pcb走線可以由總長度與封裝長度的差值進行約束，最后pcb設(shè)計軟件根據(jù)該差值自動完成布線；

17、可見，本發(fā)明不僅巧妙地將損耗約束規(guī)則轉(zhuǎn)換成可輸入pcb設(shè)計軟件的長度約束規(guī)則，而且所設(shè)計的布線情況從總損耗出發(fā)，綜合考慮了芯片封裝損耗，得到的pcb走線能夠更好地反應(yīng)實際情況。

技術(shù)特征：

1.一種按照損耗約束規(guī)則設(shè)計pcb走線的方法，其特征在于，獲取走線在特定頻率下的單位英寸損耗值，總損耗值除以單位英寸損耗值得到總損耗對應(yīng)的總長度，封裝損耗值除以單位英寸損耗值得到封裝損耗對應(yīng)的封裝長度，將總長度和封裝長度填入pcb設(shè)計軟件的規(guī)則約束表中，軟件根據(jù)規(guī)則約束表自動布線，且pcb走線的長度等于總長度減去封裝長度。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的按照損耗約束規(guī)則設(shè)計pcb走線的方法，其特征在于，所述獲取走線在特定頻率下的單位英寸損耗值，步驟包括：構(gòu)建一對長度為1000mil的三維差分走線模型，仿真得到模型的損耗曲線，在損耗曲線上選定一特定頻率得到該特定頻率下的單位英寸損耗值。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的按照損耗約束規(guī)則設(shè)計pcb走線的方法，其特征在于，所述構(gòu)建一對長度為1000mil的三維差分走線模型，包括以下步驟：

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的按照損耗約束規(guī)則設(shè)計pcb走線的方法，其特征在于，所述特定頻率為28ghz，在該特定頻率下的所述單位英寸損耗值為1.44db/inch。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的按照損耗約束規(guī)則設(shè)計pcb走線的方法，其特征在于，所述總損耗值為33.1db，在特定頻率下的單位英寸損耗值為1.44db/inch時，所述總長度接近23英寸。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的按照損耗約束規(guī)則設(shè)計pcb走線的方法，其特征在于，芯片的封裝損耗值包括發(fā)射端損耗值和接收端損耗值，發(fā)射端損耗值除以單位英寸損耗值得到發(fā)射端封裝長度，接收端損耗值除以單位英寸損耗值得到接收端封裝長度。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的按照損耗約束規(guī)則設(shè)計pcb走線的方法，其特征在于，芯片的其中三個發(fā)射端損耗值分別為1.19db、2.02db、1.64db，且三個接收端損耗值分別為2.88db、3.51db、2.53db，在特定頻率下的單位英寸損耗值為1.44db/inch時，對應(yīng)的三個發(fā)射端封裝長度分別有826.39mil、1400mil、1137.5mil，對應(yīng)的三個接收端封裝長度分別有2002.78mil、2440.28mil、1759.72mil。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的按照損耗約束規(guī)則設(shè)計pcb走線的方法，其特征在于，每一對pcb走線包括從芯片到過孔的差分走線和過孔到芯片的差分走線。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種按照損耗約束規(guī)則設(shè)計PCB走線的方法，獲取走線在特定頻率下的單位英寸損耗值，總損耗值、封裝損耗值分別除以單位英寸損耗值得到對應(yīng)的總長度、封裝長度，將總長度和封裝長度填入PCB設(shè)計軟件的規(guī)則約束表中，軟件根據(jù)規(guī)則約束表自動布線，且PCB走線的長度等于總長度減去封裝長度。本發(fā)明通過精確的3D仿真得到PCB走線的單位英寸損耗值，將作為約束條件的總鏈路損耗除以單位英寸損耗值，得到用于約束走線的總長度；同時將芯片的封裝損耗值除以單位英寸損耗值，將芯片封裝損耗等效為走線總長度的一部分，則實際PCB走線可以由總長度與封裝長度的差值進行約束，最后PCB設(shè)計軟件根據(jù)該差值自動完成布線。

技術(shù)研發(fā)人員：黃剛,吳均
受保護的技術(shù)使用者：深圳市一博科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21