一种高速差分信号布线方法及电路板技术

本发明专利技术公开一种高速差分信号布线方法及电路板，涉及印刷电路板技术领域。方法包括：获取高速差分对的第一预连接线与第二预连接线之间的补偿长度；判断补偿长度是否大于第一阈值；若补偿长度大于第一阈值，则判断补偿长度是否大于第二阈值；若补偿长度小于第二阈值，则采用第一结构对第一预连接线进行长度补偿；将补偿后的第一预连接线作为第一连接线，并将第二预连接线作为第二连接线，第一连接线与第二连接线等长。通过实施本发明专利技术公开的一种高速差分信号布线方法，在对高速差分对走线进行补偿的前提下，提高了差分信号在服务器主板上传导的质量，最大程度地抑制共模信号，并保证信号同时在时钟的上升沿或下降沿传输至相应模块。块。块。

【技术实现步骤摘要】
一种高速差分信号布线方法及电路板


[0001]本专利技术涉及印刷电路板
，特别涉及一种高速差分信号布线方法及电路板。

技术介绍

[0002]随着服务器功能的迭代发展，服务器主板的复杂程度越来越高，数以万计的电子元件被集成在服务器主板上，以保障服务器的强大功能。在对服务器主板的设计中，不可避免地涉及信号质量问题，尤其是对于长距离传输的高速信号，设计时需考虑信号完整性。为了保证其信号传输质量，通常从以下几个角度着手：选择电性能更好的PCB材料，选用高速互连器件，以及优化高速线对走线设计。优化高速线对走线设计的方式，因其相比另外两种方式来说具有的更大设计灵活性，而在服务器主板设计中被广泛采用。
[0003]在高速线对走线设计方面，要求高速差分信号对的同相端走线长度与反相端走线长度相同。由于芯片差分对引脚的位置不同，对应的焊盘位置亦不相同，对于因焊盘位置不同而带来的走线长度差，现有技术中，通常采用“3W2S”方式对走线长度进行补偿，如图1所示。经“3W2S”方式进行补偿后，图1中AB之间的线长与CD间的线长相等。然而，在打样测试过程中发现，信号的实测波形与仿真波形具有相当程度的偏差。原因在于：若同相端走线与反向端走线长度差较大，则需要多个(通常大于8个)“3W2S”结构对线长进行补偿。采用这种线长补偿方式处理的高速差分对走线，会因高、低速信号传导路径不同而失效，如图2所示，高速信号通过电磁场耦合的方式，在最短路径中传输；而低频信号则沿着金属走线传输，传导路径不同导致高、低速信号在传导过程中产生色散，影响信号传输质量。分别对采用5个“3W2S”结构(图3)和10个“3W2S”结构(图4)补偿后的高速差分对走线传输同一信号进行信号质量仿真，图3中信号的眼高为0.274，图4中信号的眼高为0.241。明显地，过多采用“3W2S”结构将显著影响信号质量。
[0004]因此，亟需一种高速差分信号布线方法及电路板，对差分对走线进行等长补偿，在确保抑制共模分量的基础上，降低额外的信号串扰，提高信号传输质量。

技术实现思路

[0005]为了解决现有技术中，采用多个“3W2S”结构对高速差分对走线进行等长补偿时，因高、低速信号色散，导致信号传输质量受影响的情况。本专利技术实施例提供一种高速差分信号布线方法及电路板，在对差分对走线进行等长补偿时，确保抑制共模分量的基础上，降低额外的信号串扰，提高信号传输质量。
[0006]为了解决上述的一个或多个技术问题，本专利技术采用的技术方案如下：
[0007]第一方面，提供一种高速差分信号布线方法，用于补偿高速差分对走线的长度，其中，高速差分对走线包括：第一连接线，第二连接线，其特征在于，方法包括：
[0008]获取高速差分对的第一预连接线与第二预连接线之间的补偿长度，其中，第一预连接线长度小于第二预连接线长度；
[0009]判断补偿长度是否大于第一阈值；
[0010]若判断补偿长度是否大于第一阈值的结果为是，则判断补偿长度是否大于第二阈值；
[0011]若判断补偿长度是否大于第二阈值的结果为否，则采用第一结构对第一预连接线进行长度补偿，其中，第一结构向远离第二预连接线的方向形成凸起；
[0012]将补偿后的第一预连接线作为第一连接线，并将第二预连接线作为第二连接线，其中，第一连接线与第二连接线等长。
[0013]进一步地，若判断补偿长度是否大于第二阈值的结果为是，则采用一个第一结构和M个第二结构对第一预连接线进行长度补偿，其中，M为自然数，且M≤5，第二结构包括：第二结构第一支线，第二结构第二支线，第二结构第三支线和第二结构第四支线，第二结构第二支线与第二结构第一支线的夹角为3π/4，第二结构第三支线与第二结构第二支线的夹角为3π/4，第二结构第四支线与第二结构第三支线的夹角为3π/4，第二结构第二支线向远离第二预连接线的方向延伸，第二结构第三支线平行于第二结构第一支线，第二结构第四支线向靠近第二预连接线的方向延伸。
[0014]进一步地，若判断补偿长度是否大于第一阈值的结果为否，则采用N个第二结构对第一预连接线进行长度补偿，其中，N为自然数，且N≤5。
[0015]进一步地，第一阈值为：
[0016]第二阈值为：5W+200mil，其中，S为第一预连接线与第二预连接线之间的线距，W为第一预连接线和第二预连接线的线宽。
[0017]进一步地，第一结构包括：第一结构第一支线，第一结构第二支线，第一结构第三支线，第一结构第四支线，第一结构第二支线与第一结构第一支线夹角为π/2，第一结构第三支线与第一结构第二支线夹角为π/2，第一结构第四支线与第一结构第三支线夹角为π/2，第一结构第一支线向远离第二预连接线的方向延伸，第一结构第三支线平行于第一结构第一支线，第一结构第四支线向靠近第二预连接线的方向延伸。
[0018]进一步地，第一结构第二支线和第一结构第四支线的长度小于或等于100mil；
[0019]第一结构第三支线的长度属于(3W,5W]。
[0020]进一步地，第二结构第二支线和第二结构第四支线的长度属于
[0021]第二结构第三支线的长度为3W。
[0022]进一步地，获取高速差分对的第一预连接线与第二预连接线之间的补偿长度包括：
[0023]获取第二预连接线的长度与第一预连接线的长度之差作为补偿长度。
[0024]进一步地，上述一种高速差分信号布线方法之前还包括：
[0025]连接高速差分对的相应焊盘，形成第一预连接线和第二预连接线；
[0026]获取第一预连接线的长度和第二预连接线的长度。
[0027]第二方面，提供一种电路板，至少包括一对高速差分对走线，高速差分对走线采用第一方面记载的一种高速差分信号布线方法进行布线。
[0028]本专利技术实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
[0029]1.通过采用本申请实施例公开的一种高速差分信号布线方法，提高了高速差分信号在服务器主板上的传导质量，消除了因过多采用“3W2S”补偿结构造成的信号串扰、色散，最终导致信号质量下降的问题。
[0030]2.对同相信号线或反向信号线进行长度补偿，使高速差分信号线传输路径的长度一样。最大程度地抑制共模信号，并保证信号同时在时钟的上升沿或下降沿传输至相应模块。
附图说明
[0031]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述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专利技术的一些实施例，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。
[0032]图1是一种采用“3W2S”进行差分对线长补偿的示意图；
[0033]图2是高、低速信号在“3W2S”补偿结构中的传导路径示意图；
[0034]图3是采用5个“3W2S”结构补偿下的信号眼高仿真示意图；
[0035]图4是采用10个“3W2S”结构补偿下的信号本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高速差分信号布线方法，用于补偿高速差分对走线的长度，其中，所述高速差分对走线包括：第一连接线，第二连接线，其特征在于，所述方法包括：获取所述高速差分对的第一预连接线与第二预连接线之间的补偿长度，其中，所述第一预连接线长度小于所述第二预连接线长度；判断所述补偿长度是否大于第一阈值；若所述判断所述补偿长度是否大于第一阈值的结果为是，则判断所述补偿长度是否大于第二阈值；若所述判断所述补偿长度是否大于第二阈值的结果为否，则采用第一结构对所述第一预连接线进行长度补偿，其中，所述第一结构向远离所述第二预连接线的方向形成凸起；将补偿后的第一预连接线作为所述第一连接线，并将所述第二预连接线作为所述第二连接线，其中，所述第一连接线与所述第二连接线等长。2.根据权利要求1所述的一种高速差分信号布线方法，其特征在于，若所述判断所述补偿长度是否大于第二阈值的结果为是，则采用一个第一结构和M个第二结构对所述第一预连接线进行长度补偿，其中，M为自然数，且M≤5，所述第二结构包括：第二结构第一支线，第二结构第二支线，第二结构第三支线和第二结构第四支线，所述第二结构第二支线与所述第二结构第一支线的夹角为3π/4，所述第二结构第三支线与所述第二结构第二支线的夹角为3π/4，所述第二结构第四支线与所述第二结构第三支线的夹角为3π/4，所述第二结构第二支线向远离所述第二预连接线的方向延伸，所述第二结构第三支线平行于所述第二结构第一支线，所述第二结构第四支线向靠近所述第二预连接线的方向延伸。3.根据权利要求2所述的一种高速差分信号布线方法，其特征在于，若所述判断所述补偿长度是否大于第一阈值的结果为否，则采用N个所述第二结构对所述第一预连接线进行长度补偿，其中，N为自然数，且N≤5。4.根据权利要求1所述的一种高速差分信号布线方法，其特征在于，所述第一阈值为...

【专利技术属性】
技术研发人员：武宁，
申请(专利权)人：苏州浪潮智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：