一种跨PCB功能区域的布线方法与流程

文档序号:14943264发布日期:2018-07-13 21:39

本发明涉及电子电路技术领域,尤其涉及一种跨PCB功能区域的布线方法。



背景技术:

本部分旨在为权利要求书中陈述的本发明的实施方式提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。

随着集成技术的发展,高度集成化的芯片在PCB设计上产生了更高的要求,不同功能的走线如功率线与信号线混合布线,数字信号线与模拟走线混合走线,在设计中会有很多SI(信号完整性)与PI(电源完整性)问题。

如图1所示,PCB布局分为数字区域和电源区域,LCD接口位于电源区域内,信号线需要从FPGA通过连接线连接到LCD接口,不可避免的需要跨越电源区域。由于电源区域中的DC-DC器件是功率器件,工作在大电流开关状态,会产生很大的噪音,对周围电路形成影响,而信号线属于小电流弱信号,很容易受到其他信号干扰,造成传输信号不稳定甚至错误的结果。



技术实现要素:

本发明提出一种跨PCB功能区域的布线方法,以解决现有的PCB跨区域布线很容易受到其他信号干扰,造成传输信号不稳定甚至错误的问题。

为了达到上述目的,本发明实施例提出一种跨PCB功能区域的布线方法,LCD群组信号线从FPGA通过带状线的走线方式连接至LCD接口;其中,所述LCD群组信号线中的每组信号线采用差分对走线,且所述每组LCD信号线的长度相等。

进一步地,在一实施例中,在经过电源区域时,避开功率器件所组成的闭合功率回路所在的投影区域。

进一步地,在一实施例中,所述每组LCD信号线之间的长度误差为小于1mm。

进一步地,在一实施例中,所述LCD群组信号线两边至少设置一圈接地过孔。

进一步地,在一实施例中,所述LCD群组信号线上下层及两侧均有地包裹。

本发明实施例的跨PCB功能区域的布线方法,可以减小不同功能区域之间走线相互干扰的问题,且使得接口位置摆放不受区域功能因素影响,同时提高了高密度高速PCB的空间利用能力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术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发明的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有的PCB布局的示意图;

图2为采用等长信号群组进行跨PCB功能区域进行布线的示意图;

图3为本发明实施例的跨PCB功能区域的布线方法的示意图;

图4为DC-DC芯片产生功率环路的示意图;

图5为DC-DC芯片在PCB上的电路示意图。

具体实施方式

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,所描述的实施例仅仅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。

本领域技术技术人员知道,本发明的实施方式可以实现为一种系统、装置、设备、方法或计算机程序产品。因此,本公开可以具体实现为以下形式,即:完全的硬件、完全的软件(包括固件、驻留软件、微代码等),或者硬件和软件结合的形式。

下面参考本发明的若干代表性实施方式,详细阐释本发明的原理和精神。

本发明提出一种LCD走线中干扰屏蔽的方法,信号线使用差分走线,提高信号线本身抗噪能力,使用等长线保证信号时序正确,并且主动避让高噪音区域,信号线两边加地孔以提高信号线抗噪能力。

如图2所示,为采用等长信号群组进行跨PCB功能区域进行布线的示意图。等长信号线群组需要从FPGA通过群组信号总线连接的方式到达LCD接口处,由于FPGA位于数字区域,接口位于电源区域,不可避免的信号线需要跨区域连接,电源区域的高噪声特性可能导致LCD信号引入噪声,带来的影响是:屏幕显示不正常甚至无法显示。

图3为本发明实施例的跨PCB功能区域的布线方法的示意图,如图3所示,LCD群组信号线从FPGA通过带状线的走线方式连接至LCD接口;其中,所述LCD群组信号线中的每组信号线采用差分对走线,且所述每组LCD信号线的长度相等。

在本实施例中,LCD信号线从FPGA走出,走出顺序为由外向内一层一层走出(内与外是相对FPGA中心而言的),信号线经过一小段微带线后经过过孔打到内层走带状线,在经过电源区域时,要避开功率器件(如MOS管,功率电感,蓄能电容)所组成的闭合功率回路所在的投影区域,之后到达LCD接口处。

在本实施例中,信号线采用差分对走线,使用差分对走线的优点是:增强了信号线内耦合关系,减少外部共模信号干扰。

在本实施例中,走线群组之间采用等长走线,等长误差为小于1mm,这么做的优点是:群组信号线等长后,高速信号间的相位差减少了,这样可以保证信号同时到达终端,从而使信号时序正确。这就像几根并排的水管,长度都一样,同时打开水龙头水管里的水可以同时流出来。

在本实施例中,信号线的走线方式要避开DC-DC的投影区域,此做法是为了避开噪音区。

DCDC开关电源是一种高效的直流到直流电压转换器件,主要拓扑为buck型,该类型电源的转换效率通常在85%以上,较好的转换芯片可以使电源效率达到95%以上。这种电源利用MOS管当做开关对蓄能电感,电容充电实现电压的转换,这种开关速度可以达到几百千到几兆赫兹的速度,这种频率会对周围的电路或者通过电源线对其他设备产生干扰。其中,buck电源拓扑周围的范围影响比较严重,其原理如下图4所示。并且,如图5所示,为DC-DC芯片在PCB上的真实电路示意图。相对应图4,对于DC-DC芯片,噪声严重影响区域为buck两个环路的电感,电容,MOS所围成的封闭PCB空间。

图4和图5中,101和201是两个功率环路,在电路工作中,这两部分的环路面积内会感应出比较强烈的电源噪声,为此,需要在图3所示的DCDC矩形框内,应躲避图4和图5所示的101和201所形成的回路的投影面积(即一个DCDC的投影面积),也就是说,在其101和201所在的电路内和与之相接的区域附近不能走信号线,必要时需要将该处打孔接地,使其在回流上保持相对独立的空间。

在本实施例中,所述LCD群组信号线两边至少设置一圈接地过孔,这样做的好处是使得信号线形成一个独立的空间,更有助于对外界信号的屏蔽,提高抗干扰质量。

在本实施例中,所述LCD群组信号线上下层及两侧均有地包裹。

本发明实施例的跨PCB功能区域的布线方法,可以减小不同功能区域之间走线相互干扰的问题,且使得接口位置摆放不受区域功能因素影响,同时提高了高密度高速PCB的空间利用能力。

本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

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