电子技术快速发展，以及无线通信技术在各领域的广泛应用，高频、高速、高密度已逐步成为现代电子产品的显着发展趋势之一。信号传输高频化和高速数字化，迫使PCB走向微小孔与埋/盲孔化、导线精细化、介质层均匀薄型化，高频高速高密度多层PCB设计技术已成为一个重要的研究领域。

1、如何选择PCB板材？
选择PCB板材必须在满足设计需求和可量产性及成本中间取得平衡点。设计需求包含电气和机构这两部分。通常在设计非常高速的PCB板子（大于GHz 的频率）时这材质问题会比较重要。例如，现在常用的FR-4 材质，在几个GHz 的频率时的介质损耗会对信号衰减有很大的影响，可能就不合用。就电气而言，要注意介电常数和介质损在所设计的频率是否合用。专用的高速板材料，例如热固性碳氢化合物和PTFE层压板，在更高频率的设计中将比FR-4具有更好，更可靠的性能。首先让我们看一下高速电路板设计材料提供的一些优势：

（1）减少信号损失。随着传输线频率的增加，信号损失成为更大的问题。高速设计板材料的耗散系数比FR-4低得多，其中某些材料（例如近乎纯净的PTFE层压板）要好一个数量级。这些较低的耗散因数是减少信号损耗的重要因素。
（2）更严格地控制阻抗。传统的PCB材料（例如FR-4）不能像高速板材料那样提供对介电常数（Dk）的精确控制。FR-4 Dk的变化范围为+/- 10％或更多，而诸如PTFE之类的材料将其Dk公差保持在+/- 2％或更高。
（3）更好的热管理。某些高速设计板材料（例如，热固性烃层压板）的导热性比FR-4好得多。如果您的设计要处理热管理问题，那么这些板材料就是要研究的材料。
（4）增加水分吸收。水具有介电特性，即使少量水分吸收到带有高频电路的PCB中，也会改变这些电路的电气性能。尽管FR-4的吸湿率接近50％，但某些PTFE材料的吸湿率低至2％，应考虑解决该问题。
（5）坚固的尺寸稳定性。对于具有严格公差的密集高速设计，对尺寸稳定性的需求增加。尽管FR-4以其尺寸稳定性而闻名，但它缺乏高速材料提供的其他优势。在这种情况下，热固性烃层压板可能是更好的选择。

一般射频电路在系统中都作为一个独立的单板进行布局布线，甚至会有专门的屏蔽腔体。而且射频电路一般为单面或双面板，电路较为简单，所有这些都是为了减少对射频电路分布参数的影响，提高射频系统的一致性。相对于一般的FR4 材质，射频电路板倾向与采用高Q值的基材，这种材料的介电常数比较小，传输线分布电容较小，阻抗高，信号传输时延小。在混合电路设计中，虽然射频，数字电路做在同一块PCB上，但一般都分成射频电路区和数字电路区，分别布局布线之间用接地过孔带和屏蔽盒屏蔽。

2、如何避免高频干扰？
避免高频干扰的基本思路是尽量降低高频信号电磁场的干扰，也就是所谓的串扰。可用拉大高速信号和模拟信号之间的距离，或加在模拟信号旁边。还要注意数字地对模拟地的噪声干扰。在电路板尺寸固定的情况下，如果设计中需要容纳更多的功能，就往往需要提高PCB的走线密度，但是这样有可能导致走线的相互干扰增强，同时走线过细也使阻抗无法降低，在设计高速高密度PCB时，串扰确实是要特别注意的，因为它对时序与信号完整性有很大的影响。以下提供几个注意的地方：

（1）控制走线特性阻抗的连续与匹配
走线间距的大小。一般常看到的间距为两倍线宽。可以透过仿真来知道走线间距对时序及信号完整性的影响，找出可容忍的最小间距。不同芯片信号的结果可能不同。
（2）选择适当的端接方式
避免上下相邻两层的走线方向相同，甚至有走线正好上下重叠在一起，因为这种串扰比同层相邻走线的情形还大。
（3）利用盲埋孔来增加走线面积。但是PCB板的制作成本会增加。在实际执行时确实很难达到完全平行与等长，不过还是要尽量做到。除此以外可以预留差分端接和共模端接，以缓和对时序与信号完整性的影响。

3、在高速PCB设计原理图设计时，如何考虑阻抗匹配问题？
在设计高速PCB电路时，阻抗匹配是设计的要素之一。而阻抗值跟走线方式有绝对的关系，例如是走在表面层或内层，与参考层（电源层或地层）的距离，走线宽度，PCB材质等均会影响走线的特性阻抗值。也就是说要在布线后才能确定阻抗值。一般仿真软件会因线路模型或所使用的数学算法的限制而无法考虑到一些阻抗不连续的布线情况，这时候在原理图上只能预留一些端接，如串联电阻等，来缓和走线阻抗不连续的效应。真正根本解决问题的方法还是布线时尽量注意避免阻抗不连续的发生。

4、差分布线方式是如何实现的？
差分信号，有些也称差动信号，用两根完全一样，极性相反的信号传输一路数据，依靠两根信号电平差进行判决。为了保证两根信号完全一致，在布线时要保持并行，线宽、线间距保持不变。差分对的布线有两点要注意，一是两条线的长度要尽量一样长，另一是两线的间距（此间距由差分阻抗决定）要一直保持不变，也就是要保持平行。平行的方式有两种，一为两条线走在同一走线层，一为两条线走在上下相邻两层。一般以前者并排，并肩实现的方式较多。

5、差分信号线中间可否加地线？
差分信号中间一般是不能加地线。因为差分信号的应用原理最重要的一点便是利用差分信号间相互耦合所带来的好处，如磁通相抵，抗噪声能力等。若在中间加地线，便会破坏耦合效应。

6、为何差分对的布线要靠近且平行？
对差分对的布线方式应该要适当的靠近且平行。所谓适当的靠近是因为这间距会影响到差分阻抗的值，此值是设计差分对的重要参数。需要平行也是因为要保持差分阻抗的一致性。若两线忽远忽近，差分阻抗就会不一致，就会影响信号完整性及时间延迟。

7、在高密度印制板上通过软件自动产生测试点一般情况下能满足大批量生产的测试要求吗？
一般软件自动产生测试点是否满足测试需求必须看对加测试点的规范是否符合测试机具的要求。另外，如果走线太密且加测试点的规范比较严，则有可能没办法自动对每段线都加上测试点，当然，需要手动补齐所要测试的地方。

8、添加测试点会不会影响高速信号的质量？
至于会不会影响信号质量就要看加测试点的方式和信号到底多快而定。基本上外加的测试点（不用在线既有的穿孔当测试点）可能加在在线或是从在线拉一小段线出来。前者相当于是加上一个很小的电容在线，后者则是多了一段分支。这两个情况都会对高速信号多多少少会有点影响，影响的程度就跟信号的频率速度和信号缘变化率有关。影响大小可透过仿真得知。原则上测试点越小越好（当然还要满足测试机具的要求）分支越短越好。

9、在布局、布线中如何处理才能保证50M以上信号的稳定性？
高速数字信号布线，关键是减小传输线对信号质量的影响。因此100M以上的高速信号布局时要求信号走线尽量短。数字电路中，高速信号是用信号上升延时间来界定的。而且不同种类的信号（如TTL，GTL，LVTTL），确保信号质量的方法不一样。

10、什么是信号回流路径？
信号回流路径，高速数字信号在传输时，信号的流向是从驱动器沿PCB传输线到负载，再由负载沿着地或电源通过最短路径返回驱动器端。这个在地或电源上的返回信号就称信号回流路径。高频信号传输，实际上是对传输线与直流层之间包夹的介质电容充电的过程。SI分析的就是这个围场的电磁特性，以及他们之间的耦合。

11、如何对接插件进行SI 分析？
在IBIS3.2 规范中，有关于接插件模型的描述。一般使用EBD模型。如果是特殊板，如背板，需要SPICE模型。也可以使用多板仿真软件，建立多板系统时，输入接插件的分布参数，一般从接插件手册中得到。当然这种方式会不够精确，但只要在可接受范围内即可。

12、若干PCB组成系统，各板之间的地线应如何连接？
各个PCB板子相互连接之间的信号或电源在动作时，例如A板子有电源或信号送到B板子，一定会有等量的电流从地层流回到A板子。这地层上的电流会找阻抗最小的地方流回去。所以，在各个不管是电源或信号相互连接的接口处，分配给地层的管脚数不能太少，以降低阻抗，这样可以降低地层上的噪声。另外，也可以分析整个电流环路，尤其是电流较大的部分，调整地层或地线的接法，来控制电流的走法（例如在某处制造低阻抗，让大部分的电流从这个地方走），降低对其它较敏感信号的影响。

13、2G以上高频PCB设计，走线，排版，应重点注意哪些方面？
2G 以上高频PCB属于射频电路设计，不在高速数字电路设计讨论范围内。而 射频电路的布局和布线应该和原理图一起考虑的，因为布局布线都会造成分布效应。而且，射频电路设计一些无源器件是通过参数化定义，特殊形状铜箔实现，因此要求EDA工具能够提供参数化器件，能够编辑特殊形状铜箔。

14、在高速PCB设计中，信号层的空白区域可以敷铜，而多个信号层的敷铜在接地和接电源上应如何分配？
一般在空白区域的敷铜绝大部分情况是接地。只是在高速信号线旁敷铜时要注意敷铜与信号线的距离，因为所敷的铜会降低一点走线的特性阻抗。也要注意不要影响到它层的特性阻抗，例如在双带状线的结构时。

15、为何要铺铜？
一般铺铜有几个方面原因。1，EMC对于大面积的地或电源铺铜，会起到屏蔽作用，有些特殊地，如PGND起到防护作用。2，PCB工艺要求。一般为了保证电镀效果，或者层压不变形，对于布线较少的PCB板层铺铜。3，信号完整性要求，给高频数字信号一个完整的回流路径，并减少直流网络的布线。当然还有散热，特殊器件安装要求铺铜等等原因。

16、PCB仿真软件是如何进行仿真的？
高速数字电路中，为了提高信号质量，降低布线难度，一般采用多层板，分配专门的电源层，地层。

17、PCB在出厂时如何检查是否达到了设计工艺要求？
爱彼电路在PCB加工完成出厂前，都要经过加电的网络通断测试，以确保所有联线正确。同时爱彼电路也采用AOI测试，检查蚀刻或层压时的一些故障。贴片厂对于贴片加工后的成品板，一般采用ICT测试检查，这需要在PCB设计时添加ICT测试点。如果出现问题，也可以通过一种特殊的X光检查设备排除是否加工原因造成故障。

18、在芯片选择的时候是否也需要考虑芯片本身的ESD问题？
不论是双层板还是多层板，都应尽量增大地的面积。在选择芯片时要考虑芯片本身的ESD特性，这些在芯片说明中一般都有提到，而且即使不同厂家的同一种芯片性能也会有所不同。设计时多加注意，考虑的全面一点，做出电路板的性能也会得到一定的保证。但ESD的问题仍然可能出现，因此机构的防护对ESD的防护也是相当重要的。

高速设计在信号完整性方面的规范比其他设计更严格。尽管在高速信号的布线中要格外小心，以满足这些要求，但必须理解，板材料本身是整个信号完整性方程式的一部分。因此，用于高速设计的电路板材料需要具有严格公差的介电常数等属性，以帮助控制阻抗。如果允许阻抗在整个设计中变化，那么高速信号将在它们穿过线路时开始向回反射能量，并且信号将失真。同样，期望有低耗散因数以帮助维持信号完整性。最后，热稳定性是确保介电性能不会破坏的另一个重要特性。爱彼电路是专业高精密PCB电路板研发生产厂家,可批量生产4-46层电路板,线路板,,高频线路板,高速电路板,混压电路板,HDI线路板等,定位高精密!高难度!高标准!