PCB 設計のプロセスでは、電源プレーンの分割またはグランド プレーンの分割により、プレーンが不完全になります。このようにして、信号がルーティングされると、その基準プレーンは 1 つの電源プレーンから別の電源プレーンに広がります。この現象を信号スパン分割と呼びます。

クロスセグメント化現象の模式図
 
低速信号の場合、クロスセグメンテーションは関係がないかもしれませんが、高速デジタル信号システムでは、高速信号は基準面をリターンパス、つまりリターンパスとします。リファレンス プレーンが不完全な場合、次の悪影響が発生します。クロスセグメンテーションは低速信号には関係ありませんが、高速デジタル信号システムでは、高速信号がリファレンス プレーンをリターン パスとして使用します。つまり復路です。基準面が不完全な場合、次のような悪影響が生じます。
l インピーダンスの不連続によりワイヤが走行する。
l 信号間のクロストークが発生しやすい。
l 信号間で反射が発生します。
l 電流のループ面積やループのインダクタンスを大きくすると、出力波形が発振しやすくなります。
l 宇宙への放射線の干渉が大きくなり、宇宙の磁場の影響を受けやすくなります。
l ボード上の他の回路との磁気結合の可能性が高まります。
l ループインダクタでの高周波電圧降下はコモンモード放射源を構成し、外部ケーブルを通じて生成されます。
 
したがって、PCB 配線は可能な限り平面に近づけ、交差分割を避ける必要があります。分割を横切る必要がある場合、または電源グランド プレーンの近くに配置できない場合、これらの条件は低速信号線でのみ許可されます。
 
デザイン内のパーティションにまたがる処理
PCB 設計で分割が避けられない場合、どのように対処すればよいでしょうか?この場合、信号のリターン パスを短くするためにセグメンテーションを修正する必要があります。一般的な処理方法には、コンデンサの修復やワイヤ ブリッジの交差などがあります。
私 ステッチングコンデンサ
通常、信号断面には、容量が 0.01uF または 0.1uF の 0402 または 0603 セラミック コンデンサが配置されます。スペースが許せば、このようなコンデンサをさらにいくつか追加できます。
同時に、信号線が200milの縫製静電容量の範囲内にあることを確認するようにしてください。距離が小さいほど良いです。コンデンサの両端のネットワークは、信号が通過する基準面のネットワークにそれぞれ対応します。以下の図で、コンデンサの両端に接続されているネットワークを参照してください。2 色で強調表示されている 2 つの異なるネットワークは次のとおりです。

私電線に橋を架ける
信号層の分割全体にわたって信号を「接地処理」するのが一般的であり、他のネットワーク信号線の場合もあり、「接地」線は可能な限り太くなります。

高速信号配線スキル
a)多層配線
高速信号配線回路は高集積化、高配線密度化されることが多く、多層基板の使用は配線に必要なだけでなく、干渉を低減するためにも有効な手段となります。
 
合理的な層の選択により、プリント基板のサイズを大幅に縮小でき、中間層を最大限に活用してシールドを設定でき、近くの接地をより適切に実現でき、寄生インダクタンスを効果的に低減でき、信号の伝送長を効果的に短縮できます。 、信号間の相互干渉などを大幅に軽減できます。
b)リードの曲がりが少なければ少ないほど良い
高速回路デバイスのピン間のリードの曲がりは少ないほど良いです。
高速信号ルーティング回路の配線リードは完全な直線を採用しており、45°ポリラインまたは円弧回転として使用できる回転する必要があります。この要件は、低周波回路における鋼箔の保持強度を向上させるためにのみ使用されます。
高速回路では、この要件を満たすことで、高速信号の伝送と結合を減らし、信号の放射と反射を減らすことができます。
c)リードが短いほど良い
高速信号引き回し回路装置のピン間のリードは短いほど良い。
リードが長くなると、分布インダクタンスとキャパシタンスの値が大きくなり、システムの高周波信号通過に大きな影響を与えるだけでなく、回路の特性インピーダンスも変化し、システムの反射や発振が発生します。
d)鉛層間の交互が少ないほど良い
高速回路デバイスのピン間の層間交互配置は少ないほど良いです。
いわゆる「リードの層間交互配列が少ないほど良い」とは、部品の接続に使用される穴が少ないほど良いことを意味します。1 つの穴が約 0.5pf の分布容量をもたらし、回路遅延が大幅に増加することが測定されており、穴の数を減らすと速度が大幅に向上します。
e)平行交差干渉に注意
高速信号配線では、信号線の短距離平行配線による「相互干渉」に注意してください。並列分散が避けられない場合は、並列信号線の反対側に広い領域の「グランド」を配置することで干渉を大幅に軽減できます。
f)枝や切り株を避ける
高速信号の配線では、分岐やスタブの形成を避けてください。
切り株はインピーダンスに大きな影響を与え、信号の反射やオーバーシュートを引き起こす可能性があるため、通常は設計内で切り株や分岐を避ける必要があります。
デイジーチェーン配線により信号への影響を軽減します。
g)信号線は可能な限り屋内床まで
表面を歩く高周波信号線は大きな電磁波を発生しやすく、また外部の電磁波や要因による妨害を受けやすい。
高周波信号線は電源とアース線の間に配線されており、電源と最下層による電磁波の吸収により、発生する放射線は大幅に減少します。