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[仿真讨论] 高速信号传输系统中的过孔设计

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1#
发表于 2012-10-5 16:39 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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在高速信号PCB板设计上,碰到最多的问题就是过孔的问题,过孔表示为电感性及电容性,非常难对付。过孔通常表示出巨大的阻抗不连续性。过孔的工程设计主要有以下特性:9 ~7 |! z5 \) H) T% I5 g% @
一、两个重要的过孔参数
9 W0 @( p1 C+ S, `1.过孔的残留部份
: U  _& s3 c+ {% f; A2.过孔的实体部份, g! @- l6 x& a5 {. N" t6 g
二、通用的设计挑战
: i& K5 f+ m. X3 U( I1 b; p1.最小的残离部份
7 m  X+ H* G. \# ]2.调整实体部份进行阻抗匹配,移除NFPs,使用越大的间隙越好/ w1 |! q% M! c. ~
3.尽量使用紧配的过孔对过孔
' [6 Z$ l. Q3 ?6 C1 \! e4.增加对称的回流过孔来减少地弹从共模信号, ?, {& W! g+ P2 s& [5 W, X& p

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 楼主| 发表于 2012-10-8 17:51 | 只看该作者
三、差分过孔特性
" ]. h8 K" Y9 F' j( M, P1.过孔特性8 c% n+ \- M7 |
1.1 过孔通道的长度
/ z/ A9 K+ S* C! F1.2 顶层,或是底层的孔根
: Y* T0 v* v; s& ?/ G1.3 过孔PAD的直径( Z' A2 U# a0 C) S
1.4 过孔的钻孔孔径
( O. g8 o5 f, `8 M) e1.5 没有功能PAD的尺寸在内容连接的层上) l, M+ c4 @! Y
1.6 保护(Anti-PAD)直径4 N7 `; W) P) L; |( V
1.7 回流过孔的位置( O4 q! N- Y, d. q5 ^
1.8 相聆过孔的PITCH; R5 a5 q3 {5 ~9 h! @) Q# v: S
2.板子特性9 T( b2 ^  R  R* h7 b: W7 H
2.1 层数4 f4 l4 `  c& R6 h( [
2.2 层与层之前的距离/ Q3 `- s$ t1 i5 `9 h* @1 g
2.3 层与层之间通过过孔的转变
# C1 s& {6 F% y; U/ P: N5 Z2.4 回流信号层的改变
: l6 p5 B3 @3 t) u0 b( p/ v三、过孔的切片如何影响过孔的差分阻抗- X9 r2 U* _3 P, s+ j3 f4 i
1.如果要得到低的差份阻抗 比如 50OHMS,可能下列的方法有帮助:
! w, _/ N; f8 z* u/ S1.1大的顶层焊盘0 w1 Z, @5 M! B( [' \1 B  n5 N/ T
1.2大的无效焊盘
, j  X/ V2 f1 G1.3小的阻焊环0 A# w& i) q; P1 p
1.4薄的介质层) ?$ R! W3 M2 \! X# B- s) g4 C
1.5大的过孔孔径4 D: K0 ?  K1 L+ M  P9 M
1.6孔与孔的距离拉近+ g$ W: |/ Q7 R+ _; ^1 h/ `
2.如果要得到高的差份阻抗 比如120OHMS,可能下列的方法有帮助:4 z5 [  c1 \+ _0 H3 n
2.1更小的焊盘直径
- z- z! \6 b+ \( C% O2.2没有无效焊盘" k0 R. ]. n$ Q- H% n( ^
2.3大的阻焊环
# x( u6 g0 `: t& M  \: p- _. g2.4厚的介电层
" B# Y, [2 t; t2.5小钻孔直径5 P/ @; B- `5 S: H; f8 H4 q
2.6过孔的间距增大# ]# X* }2 a' L, i' Y  ~

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3#
发表于 2012-10-10 20:22 | 只看该作者
good summary.

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4#
发表于 2013-4-9 17:40 | 只看该作者
总结的很好。

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5#
发表于 2013-4-19 22:14 | 只看该作者
对差分过孔的话,还需要考虑回流过孔的对称性,否则可能引起差模向共模的转变,导致信号质量变差,一般到12.5Gbps以上的时候需要考虑的

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6#
发表于 2013-8-27 21:52 | 只看该作者
cn_vito 发表于 2012-10-8 17:51
% E" A' K+ B$ ?/ N三、差分过孔特性
# P) k1 Y: K2 G5 r" A9 w1.过孔特性
" e: |8 \# O: J( q; ~. v1.1 过孔通道的长度
6 t6 R# |% ^  K
不错,不好意思的是不小心点击支持的时候 点到了反对,抱歉!

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7#
发表于 2013-8-28 18:03 | 只看该作者
总结的很好。
, L6 g$ p# a& \请问你的信号跑到多高的速度 ( ? GHz ) 会有这么多过孔问题?

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8#
 楼主| 发表于 2013-10-12 14:14 | 只看该作者
28Gpbs zQSFP and EDR product

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9#
发表于 2020-10-20 17:41 | 只看该作者
5G速率,整条连路上一共6对过孔(有AC电容),对信号质量有影响吗?
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