布線(xiàn)密度和走線(xiàn)層數的關(guān)系

層數越多，就可以把線(xiàn)間距布得越大，使路徑選擇更容易，而且減少了串擾問(wèn)題的風(fēng)險。遺憾的是，多層印刷電路板的費用與層的數字和表面面積的乘積成正比。使用層數越多，費用也就越高。

如果層數減少，必須使用更小的走線(xiàn)間距，那同樣也將增加額外的費用。不僅如此，對于正好足夠的走線(xiàn)間距，所冒的串擾風(fēng)險太大。

決定一個(gè)板子需要的最少層數，靠的是經(jīng)驗和猜測相結合。

問(wèn)題的核心是：在一個(gè)確定大小的線(xiàn)路板上，使用M層，布通N個(gè)連接，估算所需要的走線(xiàn)間距，知道了走線(xiàn)間距，就能知道板子費用，而且同時(shí)可以給出串擾模型。

走線(xiàn)間距由線(xiàn)路密度決定。關(guān)于線(xiàn)路密度，有個(gè)很有用的模型，稱(chēng)為RENT準則，是以推廣它的IBM工程師的名字命名的。RENT注意到，大多數正方形板子，當分為四個(gè)象限時(shí)，一半接線(xiàn)在象限之間，一半接線(xiàn)在每個(gè)象限內部。進(jìn)一步細分每個(gè)象限，顯示出相同分布。關(guān)于在兩個(gè)象限之間的走線(xiàn)，我們假設接線(xiàn)的長(cháng)度平均起來(lái)等于象限之間 的間距，則接線(xiàn)的總平均等于板子邊沿的3/8。

知道了線(xiàn)的平均長(cháng)度和線(xiàn)的數目，可以計算出這些線(xiàn)使用任意走線(xiàn)間距時(shí)所占的總面積。下式給出了一個(gè)使用M層的固定大小的板子上走通N個(gè)連接所需的走線(xiàn)間距。

當然，如果我們還不其他一些關(guān)于布線(xiàn)需求的信息，例如大的總線(xiàn)或其他的結構，則應該使用它，如果沒(méi)有其他信息?？梢試L試使用RENT的思想，計算在一個(gè)板子上走線(xiàn)時(shí)所需的空間：

其中：N=連接的數目
P平均=平均走線(xiàn)間距，IN
X=板寬度，IN
Y=板高度，IN
M=走線(xiàn)的層數

舉例來(lái)說(shuō)，一個(gè)8IN*12IN的板子，在四個(gè)層面上共有800個(gè)走線(xiàn)連接。我們需要的走間距平均為0.132IN。

這意味著(zhù)，如果板子幾乎被雙列直播的通孔所覆蓋，幾乎需要在每個(gè)引腳之間進(jìn)行走線(xiàn)。

不要指望能占用引腳之間超過(guò)一半的空間。在上述例子中，我們應該使用更多的層，或者使用雙倍走線(xiàn)路徑。

對于通孔板，與由上式得出的平均間距和最小間距的需求完全不同，如果需要在引腳之間使用兩倍或三倍的走線(xiàn)路徑，應該從串擾的角度考慮決定所使用的最小間距。采用由上式得出平均間距，可以確定需要多少可用的走線(xiàn)路徑。

表面貼裝的板子比雙列直播的板子的內層有更多可利用的走線(xiàn)空間。通孔的總數大致是相同的，但是表面貼裝設計的通孔要小一些，因為集成電路的引腳不需要穿過(guò)它們。表面貼裝的板子的內層，平均間距和最小間距可能是相近的。

在環(huán)氧樹(shù)脂電路板的內層，引腳之間走四條線(xiàn)是可能的，但是這也可能引起嚴重的串擾問(wèn)題。

在芯片間留出大的空間可以在板子上得到額外的走線(xiàn)空間，但是這需要更多的總面積。大多數的設計者會(huì )選擇增加層數。

如果串擾成為必須考慮的問(wèn)題，則要保證布線(xiàn)時(shí)只有當需要穿過(guò)引腳之間時(shí)才把走線(xiàn)推擠到一起，一旦它們走向下一個(gè)芯片，立刻把它們的展開(kāi)，這需要許多手動(dòng)高速，但是即使走線(xiàn)間隙的微小增加也會(huì )使串把減少。

帶一些運氣，我們也能找出適合的電路板走線(xiàn)層數，使其產(chǎn)生的串擾是可接受的，而且不需要太多費用。