爱华网作者：未知 来源：网络 录入：owenlo
印刷电路板是以绝缘材料辅以导体配线所形成的结构性元件。在制成最终产品时，其上会安装积体电路、电晶体、二极体、被动元件（如：电阻、电容、连接器等）及其他各种各样的电子零件。藉著导线连通，可以形成电子讯号连结及应有机能。因此，印制电路板是一种提供元件连结的平台，用以承接联系零件的基的。
由于印刷电路板并非一般终端产品，因此在名称的定义上略为混乱，例如：个人电脑用的母板，称为主机板而不能直接称为电路板，虽然主机板中有电路板的存在但是并不相同，因此评估产业时两者有关却不能说相同。再譬如：因为有积体电路零件装载在电路板上，因而新闻媒体称他为IC板，但实质上他也不等同于印刷电路板。
在电子产品趋于多功能复杂化的前题下，积体电路元件的接点距离随之缩小，信号传送的速度则相对提高，随之而来的是接线数量的提高、点间配线的长度局部性缩短，这些就需要应用高密度线路配置及微孔技术来达成目标。配线与跨接基本上对单双面板而言有其达成的困难，因而电路板会走向多层化，又由于讯号线不断的增加，更多的电源层与接地层就为设计的必须手段，这些都促使从层印刷电路板（Multilayer Printed Circuit Board）更加普遍。
对于高速化讯号的电性要求，电路板必须提供具有交流电特性的阻抗控制、高频传输能力、降低不必要的幅射（EMI）等。采用Stripline、Microstrip的结构，多层化就成为必要的设计。为减低讯号传送的品质问题，会采用低介电质系数、低衰减率的绝缘材料，为配合电子元件构装的小型化及阵列化，电路板也不断的提高密度以因应需求。BGA (Ball Grid Array)、CSP (Chip Scale Package)、DCA (Direct Chip Attachment)等组零件组装方式的出现，更促印刷电路板推向前所未有的高密度境界。
凡直径小于150um以下的孔在业界被称为微孔（Microvia），利用这种微孔的几何结构技术所作出的电路可以提高组装、空间利用等等的效益，同时对于电子产品的小型化也有其必要性。
对于这类结构的电路板产品，业界曾经有过多个不同的名称来称呼这样的电路板。例如：欧美业者曾经因为制作的程序是采用序列式的建构方式，因此将这类的产品称为SBU （Sequence Build Up Process）,一般翻译为“序列式增层法”。至于日本业者，则因为这类的产品所制作出来的孔结构比以往的孔都要小很多，因此称这类产品的制作技术为MVP （Micro Via Process）,一般翻译为“微孔制程”。也有人因为传统的多层板被称为MLB (Multilayer Board),因此称呼这类的电路板为BUM (Build Up Multilayer Board),一般翻译为“增层式多层板”。
美国的IPC电路板协会其于避免混淆的考虑，而提出将这类的产品称为HDI （High Density Intrerconnection Technology）的通用名称，如果直接翻译就变成了高密度连结技术。但是这又无法反应出电路板特征，因此多数的电路板业者就将这类的产品称为HDI板或是全中文名称“高密度互连技术”。但是因为口语顺畅性的问题，也有人直接称这类的产品为“高密度电路板”或是HDI板
常见PCB种类及其应用例表
字体大小: 小 中 大 作者：龚永林 来源： 日期：2007-11-30 点击：294
印制电路板(PCB)是电子信息产业中基础产品，电子设备必不可少的配件。可以说凡是电子设备都用到PCB，用途广泛，前途无限。在此摘译日本PCB Journal旬刊(2006/5)所列PCB及HDI板应用表，以供参考，开阔我们的市场目标。
PCB种类与应用例表 应用 类型/板厚(mm)
IC卡 G2/0.05
证件卡 G2/0.10，0.20，GL4/0.4，0.6，0.7，GL6/0.6
电子票签 G2/0.20
电话卡 G2/0.25
电子日记本 P2/1.0，G2/0.2～0.8，GL4/0.5，0.6，GL6/0.6
电子手表 G1/0.6，G2/0.2，0.4，0.5，GL4-6/0.4
计算器 P1/0.8，G2/0.15～0.8
多功能计算器 GL4/0.8
存储卡 G2/0.3，GL4/0.3，0.35，0.4，GL4/0.5，0.6，RF/0.6
名片卡 G2/0.4
信用卡 G2/0.7
驾驶执照 G2/0.5
硬盘驱动(HDD) G2/0.3，GL4/0.4，0.7，0.8，GL6/1.0，1.2，RF/1.2
软盘驱动(FDD) G2/0.4，GL6/1.0，M1/0.5
CD-ROM驱动 G2/1.2，GL4/1.2
IC模块 GL4/1.2
LCD模组 RF/0.4，0.7，GL6/0.6，0.7，GL8/1.6
PDP组件 GL8/1.6
PDA MF4/0.25，GL6/0.8
手持终端 MF/0.3，G2/0.8，GL4/0.5，0.6，0.7，GL6/0.6，0.8，1.0，GL8/1.0
移动电话 G2/0.4，GL4/0.4～1.2，GL6/0.5～1.2，GL8/0.7～1.6，
GL10/0.8～1.4，RF6/0.9
个人电脑(PC) GL4/1.6，GL6/1.6
卡式PC G2/0.4，1.0，GL4/0.4，0.5，GL6/0.6，0.8
笔记本PC GL4/0.4～1.6，GL6/0.6～1.6，GL8/0.75，1.0，1.2，1.6，GL10/1.2，RF6/1.0
掌上PC GL6/0.9，1.0，1.2，GL10/0.8
商务PC GL6/1.6，GL8/1.6
工作站 GL6/1.6
摄像机 P1/1.0，P2/1.0，G2/0.4～1.0，GL4/0.5，0.6，0.8，
GL6/0.8，0.9，1.0，GL8/1.0，RF/0.6，MF/0.6
数码照相机 GL4/0.4，GL6/0.6，0.8，GL8/0.7～1.1，GL10/0.95，RF/0.6
CCD照相机 G2/1.0，GL6/1.0，RF/0.8
立体声耳机 P1/0.8，1.0，G2/0.3～0.8
DVD G2/1.6，GL4/1.6，GL6/1.6，RF/0.4
MD播放机 G2/0.6，0.7，GL4/0.5，0.6，1.0
MD录音机 GL4/0.5
盒式收录机 P1/1.6
SD播音机 GL6/0.6
小型可视收音机 GL6/0.65
便携收音机 P2/0.8，G2/0.5，0.6
调幅立体收音机 G2/0.8
DVC(数码摄像机) GL6/0.5，GL10/0.95
DAT(数码录音机) GL4/0.6，0.8
VCR(盒式录像机) P1/1.6，G1/1.2，G2/1.2
手持话筒 GL4/1.0
音响设备 P1/1.6
游戏机 P2/1.2，1.6，G2/1.0，1.2，GL4/0.9，1.0，1.2，GL6/0.5，1.1，1.2
PBX(交换机) G2/1.6
POS终端 G2/1.6
无线电接收机 GL4/0.6
步话机 GL4/0.8
无绳电话 GL4/0.8，1.2
LCD电视机 G2/0.8
PDP电视机 GL4/1.2
CRT电视机 P1/1.6
数字电视 G1/1.6，GL4/1.6，GL6/1.6
遥控器 P1/1.0
显示器 G1/1.6
电子乐器 P1/0.8， GL4/1.6
电动剃须刀 P1/1.6，P2/0.8，G1/0.8
电子炉 P1/1.6
电子词典 G2/0.8，1.2，GL4/1.0
文字处理器(WP) G2/1.6，GL4/0.8，1.2，1.6，GL6/1.0，1.2，1.6
导航仪器 G2/1.6，GL4/0.8，1.6，GL6/1.2，1.6，GL8/1.2，
MF4/1.0，1.6，MF6/1.0
电池组件 RF/0.8
传真机 G2/1.2，GL4/1.0，1.6
打印机 P1/1.2，G2/1.6
复印机 P1/1.6，G2/1.6
测步机 P2/1.6，G2/1.6，GL4/1.2
验钞机 P1/1.6
自动换币机 G2/1.6，GL4/1.6
自动售货机 G2/1.6
电动缝纫机 G2/1.6
测量仪器 G2/0.5，1.6，GL4/1.2，GL20/2.0
解码器 GL4/0.5
稳压电源 G2/1.6，MF4/1.6
示波器 GL6/1.6
电子书阅读机 GL4/1.0
电子翻译机 GL4/1.0
开关装置 GL8/1.6，GL10/1.6
广播电视设备 GL4/1.0，GL10/1.6，GL12/1.6
电信设备 G2/1.6，GL12/1.5
说明：P1-纸质单面板，含酚醛纸基、环氧纸基
P2-纸质双面板，含酚醛纸基、环氧纸基
G1-玻璃纤维单面板，含环氧玻璃布、聚酰亚胺玻璃布、BT玻璃布
G2-玻璃纤维双面板，含环氧玻璃布、聚酰亚胺玻璃布、BT玻璃布
GL-玻璃纤维多层板，后跟数字是层数，含环氧玻璃布、聚酰亚胺玻璃布、BT玻璃布
M1-金属基单面板，含金属环氧
ME-多层挠性板，有后跟数字是层数
RF-刚挠结合板
注：另有CSM基材板、挠性单、双面板没有列出应用例。尚有一些电子设备遗漏而没有列入。
平衡PCB层叠设计的方法
字体大小: 小 中 大 作者： 来源： 日期：2007-09-18 点击：205
设计者可能会设计奇数层印制电路板（PCB）。如果布线补需要额外的层，为什么还要用它呢？难道减少层不会让电路板更薄吗？如果电路板少一层，难道成本不是更低么？但是，在一些情况下，增加一层反而会降低费用。
电路板有两种不同的结构：核芯结构和敷箔结构。
在核芯结构中，电路板中的所有导电层敷在核芯材料上；而在敷箔结构中，只有电路板内部导电层才敷在核芯材料上，外导电层用敷箔介质板。所有的导电层通过介质利用多层层压工艺粘合在一起。
核材料就是工厂中的双面敷箔板。因为每个核有两个面，全面利用时，PCB的导电层数为偶数。为什么不在一边用敷箔而其余用核结构呢？其主要原因是：PCB的成本及PCB的弯曲度。
偶数层电路板的成本优势
因为少一层介质和敷箔，奇数PCB板原材料的成本略低于偶数层PCB。但是奇数层PCB的加工成本明显高于偶数层PCB。内层的加工成本相同；但敷箔/核结构明显的增加外层的处理成本。
奇数层PCB需要在核结构工艺的基础增加非标准的层叠核层粘合工艺。与核结构相比，在核结构外添加敷箔的工厂生产效率将下降。在层压粘合以前，外面的核需要附加的工艺处理，这增加了外层被划伤和蚀刻错误的风险。
平衡结构避免弯曲.
不用奇数层设计PCB的最好的理由是：奇数层电路板容易弯曲。当PCB在多层电路粘合工艺后冷却时，核结构和敷箔结构冷却时不同的层压张力会引起PCB弯曲。随着电路板厚度的增加，具有两个不同结构的复合PCB弯曲的风险就越大。消除电路板弯曲的关键是采用平衡的层叠。尽管一定程度弯曲的PCB达到规范要求，但后续处理效率将降低，导致成本增加。因为装配时需要特别的设备和工艺，元器件放置准确度降低，故将损害质量。
使用偶数层PCB
当设计中出现奇数层PCB时，用以下几种方法可以达到平衡层叠、降低PCB制作成本、避免PCB弯曲。以下几种方法按优选级排列。
一层信号层并利用。如果设计PCB的电源层为偶数而信号层为奇数可采用这种方法。增加的层不增加成本，但却可以缩短交货时间、改善PCB质量。 增加一附加电源层。如果设计PCB的电源层为奇数而信号层为偶数可采用这种方法。一个简单的方法是在不改变其他设置的情况下在层叠中间加一地层。先按奇数层PCB种布线，再在中间复制地层，标记剩余的层。这和加厚地层的敷箔的电气特性一样。 在接近PCB层叠中央添加一空白信号层。这种方法最小化层叠不平衡性，改善PCB的质量。先按奇数层布线，再添加一层空白信号层，标记其余层。在微波电路和混合介质（介质有不同介电常数）电路种采用。
平衡层叠PCB优点：成本低、不易弯曲、缩短交货时间、保证质量。
LVDS信号的PCB设计
字体大小: 小 中 大 作者：王芳 戴文 来源： 日期：2007-11-30 点击：211
1 LVDS信号的工作原理和特点
对于高速电路，尤其是高速数据总线，常用的器件一般有：ECL、BTL、GTL和GTL+等。这些器件的工艺成熟，应用也较为广泛，但都存在一个共同的缺点，即功耗大。
新兴的CM0S工艺的低压差分信号(Low Voltage Differential Signal，简称LVDS)器件给了我们另一种选择。LVDS低压差分信号，最早由美国国家半导体公司(National Semiconductor)提出的一种高速串行信号传输电平，由于它传输速度快，功耗低，抗干扰能力强，传输距离远，易于匹配等优点，迅速得到诸多芯片制造厂商和应用商的青睐，并通过TIA/EIA (Telecommunication Industry Association/Electronic Industries Association)的确认，成为该组织的标准(ANSI/TIA/EIA-644 standard)。LVDS信号被广泛应用于计算机、通信以及消费电子领域，并被以PCI-Express为代表的第三代I/O标准中采用。
LVDS器件的工作原理如下：
如图1所示，其中发送端是一个3.5mA的电流源，产生的3.5mA的电流通过差分线中的一路到接收端。由于接收端对于直流表现为高阻，电流通过接收端的100Ω的匹配电阻产生350mV的电压，同时电流经过差分线的另一路流回发送端。当发送端进行状态变化时，通过改变流经100Ω电阻的电流方向产生有效的‘0‘和‘1‘ 态。
LVDS的特点是电流驱动模式，低电压摆幅350mV可以提供更高的信号传输率，使用差分传输的方式，输入信号只与2个信号的差值有关，可将共模干扰抑制掉，可以使信号的噪声和EMI都减少。综上所述，LVDS有以下主要特点：
低的输出电压摆幅(350mV)； 差分特征是磁干扰相互抵消，消除共模噪声，减少EMI； 传输速度快，功耗低，抗干扰能力强，传输距离远，易于匹配等优点。
2 LVDS信号在PCB上的设计
由LVDS信号的工作原理及特点可以看出：LVDS信号不仅是差分信号，而且还是高速数字信号；因此LVDS传输媒质不管使用的是PCB线对还是电缆，都必须采取措施防止信号在媒质终端发生反射，同时应减少电磁干扰以保证信号的完整性。只要我们在布线时考虑到以上这些要素，设计高速差分线路板并不很困难。下面将简要介绍LVDS信号在PCB 上的设计要点：
布成多层板。
有LVDS信号的印制板一般都要布成多层板。由于LVDS信号属于高速信号，与其相邻的层应为地层，对LVDS信号进行屏蔽防止干扰。另外密度不是很大的板子，在物理空间条件允许的情况下，最好将LVDS信号与其它信号分别放在不同的层。例如，对于四层板，通常可以按以下进行布层：LVDS信号层、地层、电源层、其它信号层。 LVDS信号阻抗计算与控制。
LVDS信号的电压摆幅只有350 mV，适于电流驱动的差分信号方式工作。为了确保信号在传输线当中传播时不受反射信号的影响，LVDS信号要求传输线阻抗受控，通常差分阻抗为(100±10)Ω。阻抗控制的好坏直接影响信号完整性及延迟。如何对其进行阻抗控制呢?
① 确定走线模式、参数及阻抗计算。LVDS分外层微带线差分模式和内层带状线差分模式两种，分别如图2、图3所示。通过合理设置参数，阻抗可利用相关阻抗计算软件(如POLAR-SI6000、CADENCE的ALLEGRO)计算也可利用阻抗计算公式计算。图2、图3为POLAR-SI6000阻抗计算软件计算阻抗值。
阻抗计算公式计算阻抗。以上微带线和带状线种方式阻抗计算公式分别为：
(i)微带线(microstrip)
Z={87/[sqrt(εr+1.41)]}ln[5.98H/(0.8W+T)]
其中，W为线宽，T为走线的铜皮厚度，H为走到参考平面的距离，εr是PCB板材质的介电常数(dielectric Constant)。此公式必须在0.1<(W/H)<2.0及1<(εr)<15的情况才能应用。
(ii)带状线(stripline)
Z=[60/sqrt(εr)]ln{4H/[0.67π(T+0.8W)]}
其中，H为两参考平面的距离，并且走线位于参考平面的中间。此公式适应于双线，线间距与抗成正比，必须在W/H<0.35及T/H<0.25的情况才应用。
由上面两公式可以看出，虽然其计算公式各不同，但阻抗值均与绝缘层厚度成正比，与介电常数、线的厚度及宽度成反比。
② 走平行等距线(如图4)。确定走线线宽及间距，在走线时要严格按照计算出的线宽和间距，两线间距要一直保持不变，也就是要保持平行(如图4示)。平行的方式有两种： 一种为两条线走在同一线层(side-by-side)，另一种为两条线走在上下相两层(over-under)。一般尽量避免使用后者即层间差分信号，因为在PCB板的实际加工过程中，由于层叠之间的层压对准精度大大低于同层蚀刻精度，以及层压过程中的介质流失，不能保证差分线的间距等于层间介质厚度，会造成层间差分对的差分阻抗变化。困此建议尽量使用同层内的差分。
紧耦合原则。
在计算线宽和间距时最好遵守紧耦合的原则，也就是差分对线间距小于或等于线宽。当两条差分信号线距离很近时，电流传输方向相反，其磁场相互抵消，电场相互耦合，电磁辐射也要小得多。 走短线、直线。
为确保信号的质量，LVDS差分对走线应该尽可能地短而直，减少布线中的过孔数，避免差分对布线太长，出现太多的拐弯，拐弯处尽量用45°或弧线，避免90°拐弯。 不同差分线对间处理。
LVDS对走线方式的选择没有限制，微带线和带状线均可，但是必须注意要有良好的参考平面。对不同差分线之间的间距要求间隔不能太小，至少应大于3～5倍差分线间距。必要时在不同差分线对之间加地孔隔离以防止相互问的串扰。 LVDS信号远离其它信号。
对LVDS信号和其它信号比如TTL信号，最好使用不同的走线层，如果因为设计限制必须使用同一层走线，LVDS和TTL的距离应该足够远，至少应大于3～5倍差分线间距。 LVDS差分信号不可以跨平面分割。
尽管两根差分信号互为回流路径，跨分割不会割断信号的回流，但是跨分割部分的传输线会因为缺少参考平面而导致阻抗的不连续(如图5箭头处所示，其中GND1、GND2为LVDS相邻的地平面)。 接收端的匹配电阻的布局。
对接收端的匹配电阻到接收管脚的距离要尽量靠近。如图5的矩形处为接收端的匹配电阻。 匹配电阻的精度要求。
对于点到点的拓扑，走线的阻抗通常控制在100Ω，但匹配电阻可以根据实际的情况进行调整。电阻的精度最好是1%～2%。因为根据经验，10%的阻抗不匹配就会产生5%的反射。
3、LVDS信号PCB设计实例
根据以上处理原则，简单介绍一块LVDS信号PCB设计实例，此板为16层多层印制板，叠层与板材(FR-4板材)关系如图6。
LVDS信号分别走在L1和L16层，L1的屏蔽层为G2，L16屏蔽层为G15(其中G2、G15是一完整的地平面)，这样不但可以减少过孔数、线短，而且每个LVDS信号层都有完整的参考地平面相邻。
利用POLAR-SI6000计算表面微带差分走线：线宽6mils，线间距为6mils，阻抗理论计算值为99.1Ω。在生产过程中通过严格控制各种参数，利用CITS500S阻抗测试仪测试附连板的阻抗值范围为(95.6～106.8)Ω，完全符合阻抗控制要求。
4、结束语
在LVDS信号PCB设计上，我们要考虑的因素很多，不仅要考虑与其他信号相互间的影响，更关心是其自身阻抗的控制和线长控制等。
IBIS模型介绍
字体大小: 小 中 大 作者： 来源： 日期：2007-09-03 点击：241
1、IBIS模型
随着数字系统性能的不断提升，信号输出的转换速度也越来越快，在信号完整性分析中，不能简单的认为这些高速转换的信号是纯粹的数字信号，还必须考虑到它们的模拟行为。为了在PCB进行生产前进行精确的信号完整性仿真并解决设计中存在的问题，要求建立能描述器件I/O特性的模型。这样，Intel最初提出了IBIS的概念，IBIS就是I/O BufferInformation Specification的缩写。
为了制定统一的IBIS格式，EDA公司、IC供应商和最终用户成立了一个IBIS格式制定委员会，IBIS公开论坛也随之诞生。在1993年，格式制定委员会推出了IBIS的第一个标准Version 1.0，以后不断对其进行修订，现在的版本是1999年公布的Version 3.2， 这一标准已经得到了EIA的认可，被定义为ANSI/EIA-656-A标准。每一个新的版本都会加入一些新的内容，但这些新内容都只是一个IBIS模型文件中的可选项目而不是必须项目，这就保证了IBIS模型的向后兼容性能。
现在，已经有几十个EDA公司成为IBIS公开论坛的成员，支持IBIS的EDA公司提供不同器件的IBIS模型以及软件仿真工具。有越来越多的半导体厂商开始提供自己产品的IBIS模型。
2、IBIS与SPICE的比较
SPICE作为一种通用的电路模拟语言，最早由加州大学伯克利分校发明。SPICE模型是对电路中实际的物理结构进行描述。由于其精确性和多功能性，已经成为电子电路模拟的标准语言。SPICE模型目前有两个主要的版本：HSPICE和PSPICE，HSPICE主要应用于集成电路设计，而PSPICE主要应用于PCB板和系统级的设计。
采用SPICE模型在PCB板级进行SI分析时，需要集成电路设计者和制造商提供能详细准确的描述集成电路I/O单元子电路的SPICE模型和半导体特性的制造参数。由于这些资料通常都属于设计者和制造商的知识产权和机密，所以只有较少的半导体制造商会在提供芯片产品的同时提供相应的SPICE模型。SPICE模型的分析精度主要取决于模型参数的来源(即数据的精确性)，以及模型方程式的适用范围。而模型方程式与各种不同的数字仿真器相结合时也可能会影响分析的精度。有的半导体生产者在向外界提供SPICE模型时，常常会对一些涉及到知识产权的部分进行‘清理’，这样也会导致仿真结果的不准确。
IBIS模型不对电路的具体结构进行描述，而只是采用I/V和V/t表的形式来描述数字集成电路I/O单元和引脚的特性。半导体厂商很容易在不透露自己的知识产权的同时为客户提供这种模型。
IBIS模型的分析精度主要取决于I/V和V/T表的数据点数和数据的精确度。由于基于IBIS模型的PCB板级仿真采用查表计算，因而计算量较小，通常只有相应的SPICE模型的1/10到1/100。用它进行仿真的速度要比用SPICE模型快很多。随着电路板的设计越来越复杂，使用SPICE模型仿真会花去很长的时间，而使用IBIS模型使得对整个电路板上的系统进行仿真成为可能。虽然IBIS模型没有SPECE模型那么精确，但对于系统级分析而言已经是完全足够了。
使用IBIS模型的另外一个优点就是，很多的IBIS模型都是由实际的器件得到，这样，一旦有了完全的IBIS数据，那么仿真得到的数据就与实际的器件有了直接的关系。
总之，由于IBIS模型的方便，快捷，以及具有必要的精确度，越来越多的半导体厂商都愿意向客户免费提供自己产品的IBIS模型。
由于目前还没有一种统一的模型来完成所有的PCB板级信号完整性分析，因此在高速数字PCB板设计中，需要混合各种模型来最大程度地建立关键信号和敏感信号的传输模型。
对于分立的无源器件，可以寻求厂家提供的SPICE模型，或者通过实验测量直接建立并使用简化的SPICE模型。对于关键的数字集成电路，则必须寻求厂家提供的IBIS模型。目前大多数集成电路设计和制造商都能够通过web网站或其它方式在提供芯片的同时提供所需的IBIS模型。对于非关键的集成电路，若无法得到厂家的IBIS模型，还可以依据芯片引脚的功能选用相似的或缺省的IBIS模型。当然，也可以通过实验测量来建立简化的IBIS模型。对于PCB板上的传输线，在进行信号完整性预分析及解空间分析时可采用简化的传输线SPICE模型，而在布线后的分析中则需要依据实际的版图设计使用完整的传输线SPICE模型。
3、IBIS模型的构成
一个IBIS文件包括了从行为上模拟一个器件的输入、输出和I/O缓冲器所需要的数据，它以ASCII的格式保存。IBIS文件中的数据被用来构成一个模型，这个模型可以用来对印刷电路板进行信号完整性仿真和时序分析。进行这些仿真所需的最基本的信息是一个缓冲器的I/V参数和开关参数(输出电压与时间的关系)。要注意的是，IBIS本身只是一种文件格式，它说明在一个标准的IBIS文件中如何记录一个芯片的驱动器和接收器的不同参数，但并不说明这些被记录的数据如何使用，这些参数要由使用IBIS模型的工具来读取。
IBIS模型是以元件为中心的，也就是说，一个IBIS文件允许你模拟整个的一个元件，而不仅仅是一个特定的输入、输出或I/O缓冲器。因而，除了器件缓冲器的电学特性参数以外，IBIS文件还包括了器件的管脚信息以及器件封装的电学参数。从Version 1.1开始，就定义了一个IBIS模型文件的最基本的组成元素为I/V数据表、开关信息和封装信息(图1)。
图1 IBIS模型的基本组成元素
图中，模块2 Pullup和模块1 PullDown表现了标准输出缓冲器的上拉和下拉晶体管，用直流I/V数据表来描述它们的行为。模块3中的Power_Clamp和Gnd_Clamp是静电放电或钳位二极管，也是用直流I/V数据表来描述的。模块4在IBIS文件中是Ramp参数，表示输出从一个逻辑状态转换到另一个逻辑状态，用dV/dt来描述某一特定阻性负载下输出波形的上升沿和下降沿。模块5描述的是体电容和封装寄生参数，其中C_comp是硅晶元电容，它是不包括封装参数的总的输出电容_L_pkg、R_pkg和C_pkg分别是由封装带来的寄生电感、寄生电阻和寄生电容。如果描述的仅仅是输入管脚的IBIS模型，则只由模块3和模块5两部分组成即可。
IBIS规范要求的I/V曲线的范围是Vcc到(2*Vcc)，制定这一电压范围的原因是，由全反射所引起的过冲理论上的最大值是两倍的信号摆幅。Gnd_Clamp的I/V曲线范围定义为-Vcc到Vcc，而Power_Clamp的I/V曲线范围是0到(2*Vcc)。要注意的是，Pullup和Power_Clamp在IBIS文件中的电压Vtable为Vcc-Voutput。
[Pulldown]
|
| Voltage I(typ) I(min) I(max)
|
-5.0V -40.0m -34.0m -45.0m
-4.0V -39.0m -33.0m -43.0m
| …
0.0V 0.0m 0.0m 0.0m
| …
5.0V 40.0m 34.0m 45.0m
10.0V 45.0m 4 0.0m 4 9.0m
|
[Pullup] | Note： Vtable=Vcc -Voutput
|
Voltage I(typ) I(min) I(max)
-5.0V 32.0m 30.0m 35.0m
-4.0V 3 1.0m 2 9.0m 33.0m
| …
0.0V 0.0m 0.0m 0.0m
| …
5.0V -32.0m -30.0m -35.0m
10.0V -38.0m -35.0m -40.0m
|
[GND C1amp]
|
| Voltage I(typ) I(min) I(max)
|
-5.0V -390 0.0m -3800.0m -4000.0m
-0.7V -80.0m -75.0m -85.0m
-0.6V -22.0m -20.0m -25.0m
-0.5V -2.4m -2.0m -2.9m
-0.4V 0.0m 0.0m 0.0m
5.0V 0.0m 0.0m 0.0m
|
[POWER Clamp] | Note：Vtable=Vcc—Voutput
|
| Voltage I(typ) I(min) I(max)
|
-5.0V 4450.0m NA NA
-0.7V 95.0m NA NA
-0.6V 23.0m NA NA
-0.5V 2.4m NA NA
-0.4V 0.0m NA NA
0.0V 0.0m NA NA
Ramp参数表示了缓冲器的上升和下降时间，Ramp中的dV是缓冲器输出电压由20％变化到80％间的差值。这一参数只计入了晶元电容C_comp的影响，而不考虑封装寄生参数的影响。有时也用dV/&曲线来描述同样的开关特性，相比之下dV/&曲线要更加精确一些。R_load表示这些数据是在什么样的负载状况下得到的，如果使用的是标准的50 ohm负载，那么这一项是可选择的。
[Ramp]
| variable typ min max
dV/dt_r 2.20/1.06n 1.92/1.28n 2.49/650p
dV/dt_f 2.46/1.21n 2.21/1.54n 2.70/770p
R_load=300ohms
上面所提到的这些数据都有三个值可供选择：典型值、最小值和最大值.这些是由工作环境的温度、电源电压以及工艺制程的变化来决定的。使用各种数据的最小值和最大值，就可以表现出模型的最差和最好情况。例如，要得到一个快速的模型，可以使用最高值的电流、最快的ramp数据以及最小的封装寄生参数：而要得到慢速的模型则正好相反。在有的模型中，并不提供最小值和最大值，只是用N/A来表示，如上面举的Power Clamp的例子。而典型值在模型中是必须要提供的。
封装寄生参数在IBIS模型文件中用R_pkg、L_pkg和C_pkg来表示，如果在文件中对管脚的说明部分对每个管脚又赋予了具体的封装参数值，那么全局定义的封装参数就不起作用。
在前面给出的IBIS文件的例子中可以看到，每一部分的开头都由方括号开始，在方括号中的是定义语句的关键字，它对跟在后面的数据作出了说明，这样仿真器就可以使用这些数据。在一个IBIS文件中，有的关键字是必须的，而有的则是可选择的。一个有效的IBIS文件必须包括以下三部分的数据和关键字：
被模拟的器件及IBIS文件本身的信息，包含这些信息的关键字为[IBIS Ver]、[FileName]、 [File Rev]、 [Component]、 [Manufacturer]。 与封装的电气特性相关的信息以及管脚分布情况，用关键字[Package]和[Pin]说明。 模拟器件的输入、输出及I/O缓冲器所需的数据，用关键字[Model]、[Pullup]、[Pulldown]、 [GND Camp]、 [Power Clamp]和[Ramp]说明。
4、建立IBIS模型
IBIS模型可以通过仿真器件的SPICE模型来获得，也可以用直接测量的方法来获得。作为最终用户，最常见的方法是到半导体制造厂商的网站上去下载各种器件的IBIS模型，在使用前要对得到的IBIS模型进行语法检查。
建立一个器件的IBIS模型需要以下几个步骤：
进行建立模型前的准备工作。这包括了：决定模型的复杂程度；根据模型所要表现的内容和元件工作的环境，来确定电压和温度范围以及制程限制等因素；获取元件相关信息，如电气特性以及管脚分布；器件的应用信息。 完成了上面的工作后，接下来就是要获得I-V曲线或上升/下降曲线的数据，这可以通过直接测量或是仿真得到。 将得到的数据写入IBIS模型。不同的数据在各自相应的关键字后列出，要注意满足IBIS的语法要求。 初步建立了模型后，应当用s2iplt等工具来查看以图形方式表现的V/I曲线，并检查模型的语法是否正确。如果模型是通过仿真得到的，应当分别用IBIS模型和最初的晶体管级模型进行仿真，比较其结果，以检验模型的正确性。 得到了实际的器件后，或者如果模型是由测量得到的，要对模型的输出波形和测量的波形进行比较。
5、使用IBIS模型
IBIS模型可以通过仿真器件的SPICE模型来获得，也可以用直接测量的方法来获得。最为最终用户，最常见的方法是到半导体制造厂商的网站上去下载各种器件的IBIS模型，在使用前要对得到的IBIS模型进行语法检查。
IBIS模型主要用于板级系统或多板信号的信号完整性分析。可以用IBIS模型分析的信号完整性问题包括：串扰、反射、振铃、上冲、下冲、不匹配阻抗、传输线分析、拓扑结构分析等等。IBIS模型尤其能够对高速信号的振铃和串扰进行准确精细的仿真，它可用于检测最坏情况的上升时间条件下的信号行为，以及一些用物理测试无法解决的问题。在使用时，用户用PCB的数据库来生成电路板上的连线的传输线模型，然后将IBIS模型赋给电路板上相应的驱动端或接收端，就可以进行仿真了。
图2和图3给出了一个用IBIS模型进行信号完整性分析的例子。可以看到，在使用IBIS模型进行仿真后，发现信号质量不佳，于是采取了添加终端匹配的方法，使信号质量有了较大的改善。
图2 未添加终端匹配的例子
图3 添加了串联匹配的例子
为了满足多板信号仿真的要求，IBIS最新的版本Version3.2中添加了EBD(ElectricalBoard Description)的新特点。EBD模型的基本语法与IBIS模型相同，它是将整块电路板做为一个器件来对待，这样，在多板仿真时就可以直接调用EBD模型，而不用关心EBD模型所描述的电路板内部的具体情况。使用一些电路板仿真软件可以自动生成EBD模型，例如HyperLynx6.1就有这一功能。
虽然IBIS模型有很多的优点，但是也存在一些不足。目前，仍有许多厂商缺乏对IBIS模型的支持。而缺乏IBIS模型，IBIS仿真工具就无法工作。虽然IBIS文件可以手动创建或通过Spice模型来转换，但是如果无法从厂家得到最小上升时间参数，任何转换工具都无能为力。另外，IBIS还缺乏对地弹噪声的建模能力。
6、IBIS相关工具及链接
IBIS问世以来，出现了很多相关的工具，下面介绍几种常用的免费工具：
Ibischk：能够对IBIS文件进行语法检查 S2ibis：NCSU发明的SPICE到IBIS的转换工具，支持HSPICE、PSPICE和SPICE3 S2iplt：NCSU发明，能够将IBIS文件中的V/I数据以图的形式表现。 Visual IBIS editor：HyperLynx中提供的工具，能够对IBIS模型进行语法检查，编辑以及对V/I数据绘图。 IBIS Cookbook：详细描述了产生一个IBIS模型所需的步骤。
如果需要到网上查找一些IBIS的相关内容，下面的几个链接可能会提供一些帮助：
http://www.eigroup.org/ibis/ibis.htm
http://www.innoveda.com/products/datasheets_HTML/ibis.asp
http://www2.ncsu.edu/eos/project/erl_htm
