從信號完整性到銅的粗糙度和疊層設計，您可以使用以下幾個PCB設計技巧：

插入損耗和衰減

汽車電子和物聯網的信號完整性

細線

地面和電源層的銅

銅的粗糙度

堆棧設計

與制造商合作

1。插入損耗和衰減

插入損耗和衰減對于設計人員來說非常重要，特別是在非常高的速度下。對于較低的時鐘頻率，如果設計人員可以減慢上升沿和下降沿，則不會那么擔心。但是在千兆字節領域運營的人肯定要注意，特別是衰減和損失。在那個主題上我在PCB West上了一堂課。有許多好材料可以幫助平息損失的影響，例如I-speed材料。我沒有使用那些確切的材料，但使用了其他具有類似損耗特性的材料，所以我知道它們提供的優勢。

在這方面，設計界有一點好消息。目前正在設計和制造的IC通常具有內置于驅動器和接收器級的預加重和均衡。結果是，即使速度在上升，現在也不需要高速材料。您可以通過在波形發送之前或接收端改變波形的形狀來購買處理損耗的IC。這對設計界來說是件好事。這并不意味著設計師不需要高速材料，只是需求不那么嚴重。當它們達到10千兆字節時，它們將需要兩者，均衡和/或預加重，以及低損耗的PCB材料。

2。汽車電子和物聯網的信號完整性

汽車和物聯網領域的人們通常希望使用非常低層數的電路板，如果可以的話。這非常重要，因為低層數意味著低成本。關鍵是人們需要學習設計1,2和4層電路板，同時保持高質量的信號完整性并控制EMI。這并不總是一件容易的事。即使在單層電路板中，也有控制阻抗和包含場的方法，但你必須以共同的方式做所有事情。每個跟蹤都必須有一個返回路徑，就像它是一個高層數的高速板一樣。

關鍵元素，布線跡線與地平面或地面布線之間的間距必須非常緊密。正如我們的朋友Dan Beeker總是說的那樣，“一切都與空間有關”。這就是物聯網，汽車和家電世界必須開始思考的方式。此外，隨著IC尺寸的減小，它們將被許多其他行業所面臨的細紋問題所困擾。這會影響到每個人，我們都需要考慮影響。

3。罰款線

低層數不一定需要細線。只要密度低，您就可以使用標準線寬和標準銅重量而不會出現任何問題。然而，設計師仍然必須了解設計傳輸線的意義。他們必須知道從這些設備發出的每個信號都很快。 IC上升時間越來越快。它不是關于時鐘頻率，而是關于傳輸線中能量的上升和下降時間。

4。用于接地和電源層的銅

在平均電路中，功率輸出具有相對固定的電壓（即3.3v），因此許多人認為它們正在處理直流能量，不是這種情況。與磁場相關的電流幾乎總是非常高的頻率，因此向驅動傳輸線的IC供電是一個高頻事件。

當你處理真正的低頻電流時，這是非常罕見的，設計師可能需要更厚的飛機。有些人忽視的是，當涉及到電力輸送時，大部分能量不是在低頻率，而是在非常高的頻率。能量的頻率必須與IC輸出的開關速度相匹配。電源總線必須提供方波中的所有諧波頻率，從時鐘到.5除以上升時間，到IC的輸出驅動器。這種能量是非常高的頻率。結果是在供電期間集膚效應接管。

當IC輸出邊緣速率低于500皮秒時，您現在正在處理一，二和三千兆赫的頻率。就銅能夠處理多少電流而言，趨膚效應將成為主導因素。在該領域，一盎司銅不會比半盎司銅更好。一旦超過某個頻率，就不會使用整個銅厚度。

有些人自欺欺人地相信他們需要一架兩盎司銅飛機。關鍵是檢查高頻下的電流，然后進行趨膚效應計算并確定銅真正需要的厚度。在很多情況下，他們經常會發現，即使是四分之一盎司的銅也足以滿足飛機的要求。在大多數情況下，您不需要在平面中使用一盎司或兩盎司銅。

5。銅的粗糙度

不幸的是，銅的粗糙度確實會產生影響。人們傾向于在分析問題時查看電壓和電流。皮膚效果是關于領域。一切都是關于田野的，但皮膚效應肯定是其中一個問題。銅的粗糙度使得磁場更難以建立到跡線銅和平面的均勻電流，因為電流是從場引起的。由于磁場將電流建立在銅線上，銅線越粗糙，即使電流流過銅線也越難。結果，銅越粗糙，損耗就越大。

在高頻下，趨膚效應損失幾乎要求在PC板上使用薄型銅。當制造低而非常薄的ED銅時，該過程只需要更長的時間，因此成本更高。如果我們期望在PCB傳輸線中獲得插入損耗，那么薄型銅幾乎是必須的。

6。堆疊設計

由于電路中的能量存在于現場，如果我們希望我們的電路板能夠按照我們的要求運行并通過EMI測試，我們必須知道字段在PC板上。堆疊必須設計為包含字段，因此它們不會擴展并且不會導致干擾問題或EMI問題。再一次，引用Dan Beeker的話說，“一切都與空間有關”。我能給設計師的最好的建議是專注于領域。必須包含字段。這需要適當的電路板堆疊，正確的電路分區。正確的路由，層更改等等。

Ralph Morrison最近發布了一本名為'Fast Circuit Boards/Energy Management'的書。本書將告訴設計人員他們真正需要了解的有關電路中能量管理的信息，以幫助控制干擾，EMI和信號完整性問題。非常重要的出版物。

7。與制造商合作

我鼓勵人們在課堂上做的一件事就是了解制造商制作的電路板。換句話說，如果您要獲得6層，8層或10層電路板，請找出制造商想要構建的天然6層，8層或10層電路板。什么是電介質？什么是銅重量？找到一種圍繞該板設計的方法。圍繞這些電介質進行設計。圍繞銅重量設計。即使在不同的層上需要不同的線寬來達到50或60歐姆的某個目標阻抗，或者其他什么。

圍繞制造商的建筑進行設計。讓他們知道你的工廠圖紙，“這是你的6層，這是你的8層或這是你的10層。”如果你這樣做，他們將獲得更好的吞吐量。我們在過去已經做到了這一點，我們的制造商甚至在阻抗控制非常嚴格的12層，14層和16層電路板上實現了90％的高吞吐量。