在硬件设计领域，PCB（Printed Circuit Board，印刷电路板）是实现电子产品信号传输和功率供应的重要载体。设计一块优质的PCB板需要考虑到信号完整性、电磁兼容性、热管理等多方面因素。跨分割是PCB设计中的一个常见问题，它对电路板的性能有着重要的影响。本文将就PCB跨分割的问题进行深入探讨，帮助大家理解其对硬件设计的重要性。
我们需要明确什么是跨分割。在PCB设计中，分割是指在多层板设计中，由于电路功能的需要，将其中的一层或多层进行区域划分，以实现不同电路间信号的隔离或电位的区分。跨分割则是在这样的隔离区域上通过电路路径跨越，形成一个物理的隔离缺口。常见的分割有GND平面分割、电源平面分割等。
跨分割会对电路板的性能产生以下影响：
1. 增加信号路径长度：当信号路径跨过分割时，其实际走线会变长，导致信号传输延时增加，这对于高速信号尤为不利。
2. 影响信号完整性：分割会破坏信号的回流路径的连续性，导致信号传输中出现阻抗不匹配，进而产生反射、串扰等信号完整性问题。
3. 增大辐射与敏感度：分割造成的回流路径断裂，会使得电路板更容易接收外部干扰，并增加向外辐射的电磁干扰。
4. 影响电源完整性：分割会打断电源平面的完整性，降低电源的稳定性，影响整个系统的电源质量。
由于跨分割带来的这些负面影响，所以在进行PCB设计时，有一些设计规则需要遵守：
- 时钟信号、复位信号、100MHz以上的高速信号以及一些关键总线信号应避免跨分割。这些信号由于对时序和信号质量有严格要求，跨分割会导致信号质量显著下降。
- 优先选择GND平面进行分割，因为GND平面相比其它电源平面更频繁地被用于信号回流，因此保持GND平面的完整性尤为重要。一般情况下，应尽可能使用单点连接或跨接线来连接分割的GND区域，以维持其完整性。
- 高速信号和敏感信号应禁止跨分割。特别是时钟和复位信号，它们在电路板中的角色极为重要，任何延迟或干扰都可能导致整个系统工作不正常。
- 对于差分信号，在分割处理时必须保证对地平衡。即差分信号的两条线应在物理上相互靠近，并同时跨越分割线，以保持阻抗匹配和对地电位平衡，避免产生过多的共模干扰。
此外，跨分割处理时应尽量采取垂直分割方式。当不可避免地需要跨分割时，应尽量使信号走线垂直于分割线，以减少信号路径的增加和回流路径的破坏。这有助于减轻跨分割对信号完整性的影响，虽然这并非是完全避免跨分割的最佳方法。
在设计过程中，工程师应详细评估电路的工作频率、信号类型以及可能产生的干扰，根据电路的实际需要合理选择是否以及如何进行分割。对于需要跨分割的信号路径，应通过仿真软件进行预先分析，并在实际制造前进行充分的测试验证，确保信号质量满足设计要求。
还应该注意，由于技术原因在文档识别过程中可能出现的字识别错误或漏识别情况，工程师在参考设计文档时应仔细校对，确保理解准确无误，以免在设计实践中产生错误。
