CN114126236A - 一种差分传输线的走线设计方法及电路板 - Google Patents

一种差分传输线的走线设计方法及电路板 Download PDF

Info

Publication number
CN114126236A
CN114126236A CN202210089884.7A CN202210089884A CN114126236A CN 114126236 A CN114126236 A CN 114126236A CN 202210089884 A CN202210089884 A CN 202210089884A CN 114126236 A CN114126236 A CN 114126236A
Authority
CN
China
Prior art keywords
transmission line
target
differential transmission
differential
transmission
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202210089884.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114126236B (zh
Inventor
宁辰
刘法志
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Suzhou Inspur Intelligent Technology Co Ltd
Original Assignee
Suzhou Inspur Intelligent Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Suzhou Inspur Intelligent Technology Co Ltd filed Critical Suzhou Inspur Intelligent Technology Co Ltd
Priority to CN202210089884.7A priority Critical patent/CN114126236B/zh
Publication of CN114126236A publication Critical patent/CN114126236A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114126236B publication Critical patent/CN114126236B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/0002—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits for manufacturing artworks for printed circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/11—Printed elements for providing electric connections to or between printed circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/40—Forming printed elements for providing electric connections to or between printed circuits

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Design And Manufacture Of Integrated Circuits (AREA)

Abstract

本发明公开了一种差分传输线的走线设计方法及电路板，根据电路板上差分传输线的线路走势确定带有拐角的目标差分传输线；计算目标差分传输线的两条传输线因拐角存在的长度差；根据长度差确定目标差分传输线的两条传输线的传输时延差；在目标差分传输线中位于拐角内侧的目标传输线上增设用于补偿传输时延差的结构，以将传输时延差降至预设时延阈值以下。可见，本申请先找出带有拐角的差分传输线（非理想结构），然后补偿这些差分传输线的两条传输线的传输时延差，以避免差分信号中引入共模的成分，提升了差分信号的质量。

Description

一种差分传输线的走线设计方法及电路板
技术领域
本发明涉及电路板线路设计领域，特别是涉及一种差分传输线的走线设计方法及电路板。
背景技术
服务器作为计算机的一种，为互联网用户提供计算、存储、数据交换等服务，是互联网的重要组成节点。服务器的硬件主要由电路板和机构器件组成，其中，电路板主要承担着传输并处理信号的作用，目前，电路板上大都采用差分传输线传输信号，由于传输的信号速率越来越快，因此对差分传输线传输信号的性能要求越来越高。但是，电路板上的差分传输线并非全是理想的差分传输线结构（理想结构：差分传输线的两条传输线等长），导致差分信号中引入了共模的成分，降低了差分信号的质量。
因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域的技术人员目前需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种差分传输线的走线设计方法及电路板，先找出带有拐角的差分传输线（非理想结构），然后补偿这些差分传输线的两条传输线的传输时延差，以避免差分信号中引入共模的成分，提升了差分信号的质量。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种差分传输线的走线设计方法，包括：
根据电路板上差分传输线的线路走势确定带有拐角的目标差分传输线；
计算所述目标差分传输线的两条传输线因拐角存在的长度差；
根据所述长度差确定所述目标差分传输线的两条传输线的传输时延差；
在所述目标差分传输线中位于拐角内侧的目标传输线上增设用于补偿所述传输时延差的结构，以将所述传输时延差降至预设时延阈值以下。
可选地，根据所述长度差确定所述目标差分传输线的两条传输线的传输时延差，包括：
获取所述目标差分传输线的单位长度的传输时延t；
根据T=t*Ld计算所述目标差分传输线的两条传输线的传输时延差T；其中，Ld为所述长度差。
可选地，获取所述目标差分传输线的单位长度的传输时延t，包括：
根据
Figure 49385DEST_PATH_IMAGE001
计算所述目标差分传输线的单位长度的传输时延t；其中，k1、k2、k3、k4为预设系数；εr为所述目标差分传输线所在介质基板的介电常数；h为所述介质基板的厚度；w为所述目标差分传输线的传输线宽度；d为所述目标差分传输线的传输线厚度。
可选地，所述电路板上的差分传输线包括平行差分传输线和直角拐角差分传输线；
根据电路板上差分传输线的线路走势确定带有拐角的目标差分传输线，包括：
根据电路板上差分传输线的线路走势确定带有直角拐角的目标差分传输线。
可选地，计算所述目标差分传输线的两条传输线因拐角存在的长度差，包括：
根据Ld=w+s计算所述目标差分传输线的两条传输线因直角拐角存在的长度差Ld；其中，w为所述目标差分传输线的传输线宽度；s为所述目标差分传输线的两条传输线的线间距。
可选地，在所述目标差分传输线中位于拐角内侧的目标传输线上增设用于补偿所述传输时延差的结构，以将所述传输时延差降至预设时延阈值以下，包括：
以所述目标传输线上的目标拐角为分割点，将所述目标传输线分割为第一传输线和第二传输线；其中，所述目标拐角为所述目标传输线上的任一拐角；
在所述第一传输线和所述第二传输线上靠近所述目标拐角的走线位置均增设梳状结构的走线，以将所述传输时延差降至预设时延阈值以下；其中，所述梳状结构的走线的齿部朝向拐角内侧。
可选地，在所述第一传输线和所述第二传输线上靠近所述目标拐角的走线位置均增设梳状结构的走线，包括：
从所述第一传输线和所述第二传输线上靠近所述目标拐角的走线位置均选取预设走线长度的目标走线；
减小所述目标走线的原线宽，并在所述目标走线上增设多个结构相同且垂直连接于所述目标走线的矩形走线；其中，相邻的所述矩形走线的间距相同。
可选地，在所述第一传输线和所述第二传输线上靠近所述目标拐角的走线位置均增设梳状结构的走线，以将所述传输时延差降至预设时延阈值以下，包括：
在所述第一传输线和所述第二传输线上靠近所述目标拐角的走线位置均增设预设初始梳状结构的走线，并利用HFSS仿真软件仿真确定所述目标差分传输线的两条传输线的当前传输时延差；
判断所述当前传输时延差是否小于预设时延阈值；
若否，则调整所述第一传输线和所述第二传输线上增设的梳状走线结构，并返回执行利用HFSS仿真软件仿真确定所述目标差分传输线的两条传输线的当前传输时延差的步骤，直至所述当前传输时延差小于预设时延阈值。
为解决上述技术问题，本发明还提供了一种电路板，包括：
介质基板；
铺设于所述介质基板上的差分传输线；其中，所述差分传输线按照上述任一种差分传输线的走线设计方法进行走线设计；
铺设于所述介质基板及所述差分传输线上的绿油。
可选地，位于所述差分传输线的两条传输线之间的绿油与位于所述差分传输线上的绿油共面设置。
本发明提供了一种差分传输线的走线设计方法，根据电路板上差分传输线的线路走势确定带有拐角的目标差分传输线；计算目标差分传输线的两条传输线因拐角存在的长度差；根据长度差确定目标差分传输线的两条传输线的传输时延差；在目标差分传输线中位于拐角内侧的目标传输线上增设用于补偿传输时延差的结构，以将传输时延差降至预设时延阈值以下。可见，本申请先找出带有拐角的差分传输线（非理想结构），然后补偿这些差分传输线的两条传输线的传输时延差，以避免差分信号中引入共模的成分，提升了差分信号的质量。
本发明还提供了一种电路板，与上述走线设计方法具有相同的有益效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种差分传输线的走线设计方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的一种平行差分传输线的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种带有单拐角的差分传输线的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的一种带有双拐角的差分传输线的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的一种传输线3D结构的横截面图；
图6为本发明实施例提供的一种三种差分传输线结构的共模噪声的波形对比图；
图7为本发明实施例提供的一种拐角处增设梳状结构的走线的结构示意图；
图8为本发明实施例提供的一种梳状结构的走线的结构尺寸示意图；
图9为本发明实施例提供的一种直角拐角差分传输线结构改进前后参数Scd21的波形对比图；
图10为本发明实施例提供的一种电路板的结构示意图；
图11为本发明实施例提供的一种电路板的改进结构示意图；
图12为本发明实施例提供的一种电路板改进前后的远端串扰电压仿真对比图。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种差分传输线的走线设计方法及电路板，先找出带有拐角的差分传输线（非理想结构），然后补偿这些差分传输线的两条传输线的传输时延差，以避免差分信号中引入共模的成分，提升了差分信号的质量。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参照图1，图1为本发明实施例提供的一种差分传输线的走线设计方法的流程图。
该差分传输线的走线设计方法包括：
步骤S1：根据电路板上差分传输线的线路走势确定带有拐角的目标差分传输线。
具体地，电路板上铺设有用于传输差分信号的差分传输线，差分传输线的两条传输线需等长等宽，否则会使差分信号中引入共模的成分，降低差分信号的质量。
可以理解的是，差分传输线的两条传输线按照如图2所示的平行铺设的情况下，差分传输线的两条传输线可严格满足等长等宽，可保证较高的差分信号的质量；而差分传输线的两条传输线按照如图3所示的带有拐角铺设的情况下，差分传输线的两条传输线只能严格满足等宽，无法严格满足等长，这是因为拐角导致差分传输线的两条传输线存在长度差，在差分传输线的两条传输线中，位于拐角内侧的传输线短于位于拐角外侧的传输线，导致差分信号中引入了共模的成分，降低了差分信号的质量。
本申请具体对比三种差分传输线结构的共模噪声：1）第一种结构：如图2所示的平行铺设的结构，将平行差分传输线的长度设置为2000mil；2）第二种结构：如图3所示的带有单拐角铺设的结构，对于带有单拐角的差分传输线，其外侧走线在拐角结构两侧的长度均为1000mil；3）第三种结构：如图4所示的带有双拐角铺设的结构，对于带有双拐角的差分传输线，其外侧走线在任一拐角结构两侧的长度均为1000mil。而对于差分传输线的其它相关参数的设置分别为（详细情况参见图5）：差分传输线的传输线宽度w=4mil，差分传输线的两条传输线的线间距s=4mil，差分传输线所在介质基板的介电常数εr=3.8，介质基板的厚度h=2.7mil，且差分传输线的传输线厚度d=2mil。
利用HFSS（High Frequency Structure Simulator，高频结构仿真）软件对上述三种差分传输线结构各自的模型进行仿真，得到混合模S参数（散射参数）仿真结果，并将仿真结果导入ADS（Advanced Design System，先进设计系统）中观察共模噪声（在ADS中，在激励端两个端口所加的信号是：幅度为1V、边沿为0.1075ns且等幅反相的一对信号），三种差分传输线结构的共模噪声的波形对比如图6所示。从图6可以看出，平行差分传输线的共模噪声最小，几乎可以忽略；带有单拐角的差分传输线的共模噪声大小居中；带有双拐角的差分传输线的共模噪声最大。
基于此，本申请首先从电路板上的差分传输线中找出带有拐角的差分传输线（称为目标差分传输线），由于差分传输线的线路走势可体现差分传输线是否带有拐角，所以本申请具体可根据电路板上差分传输线的线路走势确定带有拐角的目标差分传输线，以为后续优化带有拐角的差分传输线提供依据。
步骤S2：计算目标差分传输线的两条传输线因拐角存在的长度差。
具体地，本申请在从电路板上的差分传输线中找出带有拐角的目标差分传输线之后，计算目标差分传输线的两条传输线因拐角存在的长度差，具体计算方式可以是：获取目标差分传输线中位于拐角外侧的传输线的第一长度，并获取目标差分传输线中位于拐角内侧的传输线的第二长度，将第一长度减去第二长度，得到的便是目标差分传输线的两条传输线因拐角存在的长度差。
步骤S3：根据长度差确定目标差分传输线的两条传输线的传输时延差。
具体地，差分传输线上传输的差分信号中引入共模成分的实质原因是：因差分传输线的两条传输线不等长，导致差分传输线的两条传输线的传输时延存在差异，从而导致差分信号中引入共模成分。
基于此，本申请在计算出目标差分传输线的两条传输线因拐角存在的长度差之后，可根据目标差分传输线的两条传输线因拐角存在的长度差确定目标差分传输线的两条传输线的传输时延差，以为后续补偿目标差分传输线的两条传输线的传输时延差提供依据。
步骤S4：在目标差分传输线中位于拐角内侧的目标传输线上增设用于补偿传输时延差的结构，以将传输时延差降至预设时延阈值以下。
具体地，本申请在确定出目标差分传输线的两条传输线的传输时延差之后，在目标差分传输线中位于拐角内侧的传输线（称为目标传输线）上增设用于补偿目标差分传输线的两条传输线的传输时延差的结构，目的是将目标差分传输线的两条传输线的传输时延差降至预设时延阈值（具体值根据差分信号质量要求设定）以下，以满足差分信号质量要求。
本发明提供了一种差分传输线的走线设计方法，根据电路板上差分传输线的线路走势确定带有拐角的目标差分传输线；计算目标差分传输线的两条传输线因拐角存在的长度差；根据长度差确定目标差分传输线的两条传输线的传输时延差；在目标差分传输线中位于拐角内侧的目标传输线上增设用于补偿传输时延差的结构，以将传输时延差降至预设时延阈值以下。可见，本申请先找出带有拐角的差分传输线（非理想结构），然后补偿这些差分传输线的两条传输线的传输时延差，以避免差分信号中引入共模的成分，提升了差分信号的质量。
在上述实施例的基础上：
作为一种可选的实施例，根据长度差确定目标差分传输线的两条传输线的传输时延差，包括：
获取目标差分传输线的单位长度的传输时延t；
根据T=t*Ld计算目标差分传输线的两条传输线的传输时延差T；其中，Ld为长度差。
具体地，本申请确定目标差分传输线的两条传输线的传输时延差的过程包括：1）获取目标差分传输线的单位长度的传输时延，即差分信号在目标差分传输线的单位长度上传输所耗费的时间；2）可以理解的是，将目标差分传输线的单位长度的传输时延乘以目标差分传输线的两条传输线因拐角存在的长度差，得到的便是目标差分传输线的两条传输线的传输时延差，即T=t*Ld，其中，T表示目标差分传输线的两条传输线的传输时延差，t表示目标差分传输线的单位长度的传输时延，Ld表示目标差分传输线的两条传输线因拐角存在的长度差。
作为一种可选的实施例，获取目标差分传输线的单位长度的传输时延t，包括：
根据
Figure 32384DEST_PATH_IMAGE002
计算目标差分传输线的单位长度的传输时延t；其中，k1、k2、k3、k4为预设系数；εr为目标差分传输线所在介质基板的介电常数；h为介质基板的厚度；w为目标差分传输线的传输线宽度；d为目标差分传输线的传输线厚度。
具体地，为了准确得到目标差分传输线的单位长度的传输时延，本申请根据影响目标差分传输线的单位长度的传输时延的相关参数（目标差分传输线所在介质基板的介电常数εr、介质基板的厚度h (目标差分传输线距离GND平面的距离)、目标差分传输线的传输线宽度w及目标差分传输线的传输线厚度d），设置用于计算目标差分传输线的单位长度的传输时延的表达式：
Figure 348965DEST_PATH_IMAGE003
；其中，k1、k2、k3、k4为预设系数，这四个系数值可预先根据在不同参数下差分传输线的单位长度的实际传输时延确定，如k1=1；k2=6；k3=0.128；k4=0.217。
作为一种可选的实施例，电路板上的差分传输线包括平行差分传输线和直角拐角差分传输线；
根据电路板上差分传输线的线路走势确定带有拐角的目标差分传输线，包括：
根据电路板上差分传输线的线路走势确定带有直角拐角的目标差分传输线。
具体地，电路板上的差分传输线主要分为两种，一种是如图2所示的平行差分传输线，另一种是如图3和图4所示的直角拐角差分传输线，则本申请首先根据电路板上差分传输线的线路走势确定带有直角拐角的目标差分传输线，以为后续优化带有直角拐角的目标差分传输线。
作为一种可选的实施例，计算目标差分传输线的两条传输线因拐角存在的长度差，包括：
根据Ld=w+s计算目标差分传输线的两条传输线因直角拐角存在的长度差Ld；其中，w为目标差分传输线的传输线宽度；s为目标差分传输线的两条传输线的线间距。
具体地，本申请设置用于计算目标差分传输线的两条传输线因直角拐角存在的长度差的表达式：Ld=w+s；其中，Ld表示目标差分传输线的两条传输线因直角拐角存在的长度差，w表示目标差分传输线的传输线宽度，s表示目标差分传输线的两条传输线的线间距。
作为一种可选的实施例，在目标差分传输线中位于拐角内侧的目标传输线上增设用于补偿传输时延差的结构，以将传输时延差降至预设时延阈值以下，包括：
以目标传输线上的目标拐角为分割点，将目标传输线分割为第一传输线和第二传输线；其中，目标拐角为目标传输线上的任一拐角；
在第一传输线和第二传输线上靠近目标拐角的走线位置均增设梳状结构的走线，以将传输时延差降至预设时延阈值以下；其中，梳状结构的走线的齿部朝向拐角内侧。
具体地，本申请在目标差分传输线中位于拐角内侧的目标传输线上增设用于补偿目标差分传输线的两条传输线的传输时延差的结构，具体补偿方式是（参照图7）：以目标传输线上的目标拐角（目标传输线上的任一拐角）为分割点，将目标传输线分割为第一传输线和第二传输线，在第一传输线上靠近目标拐角的走线位置增设梳状结构的走线（具体可提前设置此梳状结构的走线与目标拐角的相距距离，以根据预设相距距离确定此梳状结构的走线的设置位置），同时在第二传输线上靠近目标拐角的走线位置增设梳状结构的走线，梳状结构的走线可补偿目标差分传输线的两条传输线的传输时延差，以将传输时延差降至预设时延阈值以下。需要说明的是，如图7所示，梳状结构的走线的齿部朝向拐角内侧。还需要说明的是，目标传输线上拐角数量可能不止一个，目标传输线上的每个拐角均需按照上述方式增设梳状结构的走线。
作为一种可选的实施例，在第一传输线和第二传输线上靠近目标拐角的走线位置均增设梳状结构的走线，包括：
从第一传输线和第二传输线上靠近目标拐角的走线位置均选取预设走线长度的目标走线；
减小目标走线的原线宽，并在目标走线上增设多个结构相同且垂直连接于目标走线的矩形走线；其中，相邻的矩形走线的间距相同。
具体地，本申请在第一传输线上靠近目标拐角的走线位置增设梳状结构的走线与在第二传输线上靠近目标拐角的走线位置增设梳状结构的走线的设计结构相同，本实施例以在第一传输线上靠近目标拐角的走线位置增设梳状结构的走线为例进行设计结构说明（参照图8）：1）从第一传输线上靠近目标拐角的走线位置选取预设走线长度Ls的目标走线；2）将目标走线的原线宽w减小至线宽ws，并在目标走线上增设多个结构相同且垂直连接于目标走线的矩形走线（长为𝑝1、宽为𝑝3的矩形走线）；其中，相邻的矩形走线的间距相同（相邻的矩形走线的间距为𝑝2）。可见，梳状结构的走线的长度Ls与𝑝2和𝑝3的关系可以用如下关系表示：Ls= n*𝑝3+(n+1)*𝑝2；其中，n表示梳状结构的走线中齿的数量。
在HFSS中，设置扫频选项为0.1GHz~16GHz，运行求解器可以得到如图9所示的直角拐角差分传输线结构改进前后参数Scd21的波形对比。从图9中可以看出，当在差分传输线的直角拐角结构内侧添加梳状结构的走线时，参数Scd21（表示差分信号被转换成共模信号的成分）在0.1GHz~16GHz整个频带内下降了约20dB；这说明对共模信号的传输起到了良好的带阻作用，也直接对共模噪声的传输起到了抑制作用。
作为一种可选的实施例，在第一传输线和第二传输线上靠近目标拐角的走线位置均增设梳状结构的走线，以将传输时延差降至预设时延阈值以下，包括：
在第一传输线和第二传输线上靠近目标拐角的走线位置均增设预设初始梳状结构的走线，并利用HFSS仿真软件仿真确定目标差分传输线的两条传输线的当前传输时延差；
判断当前传输时延差是否小于预设时延阈值；
若否，则调整第一传输线和第二传输线上增设的梳状走线结构，并返回执行利用HFSS仿真软件仿真确定目标差分传输线的两条传输线的当前传输时延差的步骤，直至当前传输时延差小于预设时延阈值。
具体地，本申请首先在第一传输线上靠近目标拐角的走线位置增设预设初始梳状结构的走线，同时在第二传输线上靠近目标拐角的走线位置增设预设初始梳状结构的走线，并基于第一传输线和第二传输线上增设的预设初始梳状结构的走线，利用HFSS仿真软件仿真确定目标差分传输线的两条传输线的当前传输时延差，然后判断目标差分传输线的两条传输线的当前传输时延差是否小于预设时延阈值；若小于预设时延阈值，则不必再调整第一传输线和第二传输线上增设的梳状走线结构；若不小于预设时延阈值，则需调整第一传输线和/或第二传输线上增设的梳状走线结构，并返回执行利用HFSS仿真软件仿真确定目标差分传输线的两条传输线的当前传输时延差的步骤，直至目标差分传输线的两条传输线的当前传输时延差小于预设时延阈值，才停止调整第一传输线和第二传输线上增设的梳状走线结构。
请参照图10，图10为本发明实施例提供的一种电路板的结构示意图。
该电路板包括：
介质基板1；
铺设于介质基板1上的差分传输线2；其中，差分传输线2按照上述任一种差分传输线的走线设计方法进行走线设计；
铺设于介质基板1及差分传输线2上的绿油3。
具体地，如图10所示，本申请的电路板包括介质基板1（采用一种低损耗材料，其介电常数为3.6，损耗因子为0.008）、差分传输线2及绿油3（采用一种常规的低损耗材料，其厚度为0.7mil，介电常数为4.5，损耗因子为0.025）；其中，差分传输线2铺设于介质基板1上，用于传输差分信号；绿油3铺设于介质基板1及差分传输线2上，作为一种保护层。电路板上所设置的包括线宽、线间距、传输线铜厚和介质基板厚度在内的相关物理尺寸均满足阻抗控制。
需要说明的是，电路板上差分传输线的走线设计的介绍请参考上述走线设计方法的实施例，本申请在此不再赘述。
作为一种可选的实施例，位于差分传输线的两条传输线之间的绿油与位于差分传输线上的绿油共面设置。
具体地，如图10所示，绿油3均匀铺设于介质基板1及差分传输线2上，本申请对其进行改进：位于差分传输线的两条传输线之间的绿油与位于差分传输线上的绿油共面设置，即增加差分传输线的两条传输线之间的区域上的绿油层的厚度，使其与差分传输线上方的绿油层高度持平，经过改进后的具体结构如图11所示，选取H1=4.2mil，W1=0.5mil的物理尺寸参数在HFSS中进行远端串扰电压的仿真，并与图10所示的模型的HFSS仿真结果进行对比，可得到如图12所示的仿真对比图，从ADS的仿真结果中可以看到，本申请所设计的增厚绿油的模型对远端串扰的电压峰值抑制效果明显，相比于初始模型的远端串扰电压，优化后的模型使远端串扰的电压峰值降低了17mV。
还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种差分传输线的走线设计方法，其特征在于，包括：
根据电路板上差分传输线的线路走势确定带有拐角的目标差分传输线；
计算所述目标差分传输线的两条传输线因拐角存在的长度差；
根据所述长度差确定所述目标差分传输线的两条传输线的传输时延差；
在所述目标差分传输线中位于拐角内侧的目标传输线上增设用于补偿所述传输时延差的结构，以将所述传输时延差降至预设时延阈值以下。
2.如权利要求1所述的差分传输线的走线设计方法，其特征在于，根据所述长度差确定所述目标差分传输线的两条传输线的传输时延差，包括：
获取所述目标差分传输线的单位长度的传输时延t；
根据T=t*Ld计算所述目标差分传输线的两条传输线的传输时延差T；其中，Ld为所述长度差。
3.如权利要求2所述的差分传输线的走线设计方法，其特征在于，获取所述目标差分传输线的单位长度的传输时延t，包括：
根据
Figure 503170DEST_PATH_IMAGE001
计算所述目标差分传输线的单位长度的传输时延t；其中，k1、k2、k3、k4为预设系数；εr为所述目标差分传输线所在介质基板的介电常数；h为所述介质基板的厚度；w为所述目标差分传输线的传输线宽度；d为所述目标差分传输线的传输线厚度。
4.如权利要求1所述的差分传输线的走线设计方法，其特征在于，所述电路板上的差分传输线包括平行差分传输线和直角拐角差分传输线；
根据电路板上差分传输线的线路走势确定带有拐角的目标差分传输线，包括：
根据电路板上差分传输线的线路走势确定带有直角拐角的目标差分传输线。
5.如权利要求4所述的差分传输线的走线设计方法，其特征在于，计算所述目标差分传输线的两条传输线因拐角存在的长度差，包括：
根据Ld=w+s计算所述目标差分传输线的两条传输线因直角拐角存在的长度差Ld；其中，w为所述目标差分传输线的传输线宽度；s为所述目标差分传输线的两条传输线的线间距。
6.如权利要求1-5任一项所述的差分传输线的走线设计方法，其特征在于，在所述目标差分传输线中位于拐角内侧的目标传输线上增设用于补偿所述传输时延差的结构，以将所述传输时延差降至预设时延阈值以下，包括：
以所述目标传输线上的目标拐角为分割点，将所述目标传输线分割为第一传输线和第二传输线；其中，所述目标拐角为所述目标传输线上的任一拐角；
在所述第一传输线和所述第二传输线上靠近所述目标拐角的走线位置均增设梳状结构的走线，以将所述传输时延差降至预设时延阈值以下；其中，所述梳状结构的走线的齿部朝向拐角内侧。
7.如权利要求6所述的差分传输线的走线设计方法，其特征在于，在所述第一传输线和所述第二传输线上靠近所述目标拐角的走线位置均增设梳状结构的走线，包括：
从所述第一传输线和所述第二传输线上靠近所述目标拐角的走线位置均选取预设走线长度的目标走线；
减小所述目标走线的原线宽，并在所述目标走线上增设多个结构相同且垂直连接于所述目标走线的矩形走线；其中，相邻的所述矩形走线的间距相同。
8.如权利要求6所述的差分传输线的走线设计方法，其特征在于，在所述第一传输线和所述第二传输线上靠近所述目标拐角的走线位置均增设梳状结构的走线，以将所述传输时延差降至预设时延阈值以下，包括：
在所述第一传输线和所述第二传输线上靠近所述目标拐角的走线位置均增设预设初始梳状结构的走线，并利用HFSS仿真软件仿真确定所述目标差分传输线的两条传输线的当前传输时延差；
判断所述当前传输时延差是否小于预设时延阈值；
若否，则调整所述第一传输线和所述第二传输线上增设的梳状走线结构，并返回执行利用HFSS仿真软件仿真确定所述目标差分传输线的两条传输线的当前传输时延差的步骤，直至所述当前传输时延差小于预设时延阈值。
9.一种电路板，其特征在于，包括：
介质基板；
铺设于所述介质基板上的差分传输线；其中，所述差分传输线按照如权利要求1-8任一项所述的差分传输线的走线设计方法进行走线设计；
铺设于所述介质基板及所述差分传输线上的绿油。
10.如权利要求9所述的电路板，其特征在于，位于所述差分传输线的两条传输线之间的绿油与位于所述差分传输线上的绿油共面设置。
CN202210089884.7A 2022-01-26 2022-01-26 一种差分传输线的走线设计方法及电路板 Active CN114126236B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210089884.7A CN114126236B (zh) 2022-01-26 2022-01-26 一种差分传输线的走线设计方法及电路板

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210089884.7A CN114126236B (zh) 2022-01-26 2022-01-26 一种差分传输线的走线设计方法及电路板

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114126236A true CN114126236A (zh) 2022-03-01
CN114126236B CN114126236B (zh) 2022-04-22

Family

ID=80361483

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210089884.7A Active CN114126236B (zh) 2022-01-26 2022-01-26 一种差分传输线的走线设计方法及电路板

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114126236B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115455897A (zh) * 2022-08-04 2022-12-09 苏州浪潮智能科技有限公司 一种评估高速差分信号对pn线传输时延的方法及系统
CN116933722A (zh) * 2023-09-19 2023-10-24 浪潮(山东)计算机科技有限公司 一种传输线设置方法、装置、设备及介质
CN117890215A (zh) * 2024-03-14 2024-04-16 苏州先准电子科技有限公司 用于可拉伸电路板的性能检测方法及系统

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102170746A (zh) * 2010-02-26 2011-08-31 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 印刷电路板及其差分线布线方法
CN208369936U (zh) * 2018-05-31 2019-01-11 郑州云海信息技术有限公司 一种pcb板
CN109379832A (zh) * 2018-09-19 2019-02-22 中国电子科技集团公司第五十二研究所 一种提高差分信号抗干扰能力的差分线补偿方法
JP2019114672A (ja) * 2017-12-25 2019-07-11 日本航空電子工業株式会社 回路基板、コネクタ組立体及びケーブルハーネス
US20210274648A1 (en) * 2020-02-28 2021-09-02 Cray Inc. Asymmetric differential via stubs for skew compensation

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102170746A (zh) * 2010-02-26 2011-08-31 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 印刷电路板及其差分线布线方法
JP2019114672A (ja) * 2017-12-25 2019-07-11 日本航空電子工業株式会社 回路基板、コネクタ組立体及びケーブルハーネス
CN208369936U (zh) * 2018-05-31 2019-01-11 郑州云海信息技术有限公司 一种pcb板
CN109379832A (zh) * 2018-09-19 2019-02-22 中国电子科技集团公司第五十二研究所 一种提高差分信号抗干扰能力的差分线补偿方法
US20210274648A1 (en) * 2020-02-28 2021-09-02 Cray Inc. Asymmetric differential via stubs for skew compensation

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115455897A (zh) * 2022-08-04 2022-12-09 苏州浪潮智能科技有限公司 一种评估高速差分信号对pn线传输时延的方法及系统
CN115455897B (zh) * 2022-08-04 2024-01-23 苏州浪潮智能科技有限公司 一种评估高速差分信号对pn线传输时延的方法及系统
CN116933722A (zh) * 2023-09-19 2023-10-24 浪潮(山东)计算机科技有限公司 一种传输线设置方法、装置、设备及介质
CN116933722B (zh) * 2023-09-19 2023-12-08 浪潮(山东)计算机科技有限公司 一种传输线设置方法、装置、设备及介质
CN117890215A (zh) * 2024-03-14 2024-04-16 苏州先准电子科技有限公司 用于可拉伸电路板的性能检测方法及系统
CN117890215B (zh) * 2024-03-14 2024-05-24 苏州先准电子科技有限公司 用于可拉伸电路板的性能检测方法及系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN114126236B (zh) 2022-04-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN114126236B (zh) 一种差分传输线的走线设计方法及电路板
US7880094B2 (en) Differential signal layout printed circuit board
US7446624B2 (en) Transmission line and wiring forming method
US20060061432A1 (en) Two-layer PCB with impedence control and method of providing the same
Lin et al. Using stepped-impedance lines for common-mode noise reduction on bended coupled transmission lines
JP2006352347A (ja) 高周波伝送線路
TWI381575B (zh) 用於傳輸高頻訊號之載體及載體佈線方法
Huang et al. Suppression of crosstalk using serpentine guard trace vias
US7504587B2 (en) Parallel wiring and integrated circuit
Cheng et al. Enhanced microstrip guard trace for ringing noise suppression using a dielectric superstrate
JP4210248B2 (ja) 集積回路の並走配線
EP1568099B1 (en) A circuit that taps a differential signal
Halligan et al. Maximum crosstalk estimation in lossless and homogeneous transmission lines
US20130211759A1 (en) Method for evaluating the effects of an interconnection on electrical variables
US20210378089A1 (en) Method and Design of High-Performance Interconnects with Improved Signal Integrity
CN114222430A (zh) 一种基于微带线远端串扰的高密度pcb板设计方法
CN112004321B (zh) 一种电路板上表贴连接器的设计方法及电路板
Chada et al. Crosstalk Impact of Periodic-Coupled Routing on Eye Opening of High-Speed Links in PCBs
Beyene et al. Design, modeling, and hardware correlation of a 3.2 Gb/s/pair memory channel
Chen PCB microstrip line far-end crosstalk mitigation by surface mount capacitors
Allred et al. Linearization of S-parameter cascading for analysis of multiple reflections
Huang et al. Ringing noise suppression for differential signaling in unshielded flexible flat cable
US20100007431A1 (en) Signal transmission structure
TW201141332A (en) Printed circuit board and layout method thereof
Tsou et al. Discussion of the signal transmission crosstalk

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant