反焊盤的樣子越詭異,高速過(guò)孔的性能越好?
發(fā)布時間:2025-11-20 16:45:03
高速先生成員-- 黃剛
隨著傳輸速率越來越高(gāo),在PCB設計(jì)上難做的地方早就不是走(zǒu)線的設計(jì)了,而是變成了過孔的設計。為什(shí)麽怎麽說(shuō)呢,Chris給大家舉個栗子大家就知道了:你(nǐ)知道PCB板廠能夠給大家保證(zhèng)走線的阻抗在±10%,但是有哪(nǎ)家板(bǎn)廠可以給大家保證過孔的阻抗±10%的嗎?目測到目(mù)前為止(zhǐ)應該是沒(méi)有的哈。另外在長(zhǎng)通道的鏈路傳輸中,大家肯定都知道傳輸線的損耗占(zhàn)絕大部分的(de)比例,但是(shì)你又(yòu)是否敢相信(xìn),有可能一個過孔的損耗比20inch傳輸線損耗都多嗎?很(hěn)多情況下大家用了賊好賊貴的板材,走線也不是很長,但是加(jiā)工出來的高速串行通道的誤碼率居然還賊高,甚至完全無法link上。往往問題就出在過孔的優化上了,例如過孔沒有做背鑽,又或者今天要說的,反焊盤挖空沒get到!

應眾多粉絲(sī)的牆裂要求,Chris今天就給大家講講過孔反焊(hàn)盤(pán)挖空這檔子事。為什(shí)麽要挖空過孔的反(fǎn)焊盤呢?其實跟(gēn)走線要參考上下層的地平麵(miàn)原理是差(chà)不多的(de)。走線的線寬越寬,需要參考的地平麵就需要遠一點(diǎn),同樣的(de),過孔的(de)孔徑越大,需要挖空(kōng)的反焊盤也相應需要大(dà)一點。原理我都(dōu)懂,但是具體要(yào)挖多大(dà)才是大呢?

Chris拿一個具體的例子給大(dà)家分享下哈(hā),這是一個高速連接器的過孔設計(jì),如下所示:

上麵已經對連接器過孔有了(le)一個初步的挖空方案了。但是這個(gè)方案是不是最好的性能呢?我們把一對連接器過(guò)孔(kǒng)的3D模型(xíng)提取出來,就(jiù)是下麵那樣子:

然後(hòu)Chris做一個很有意思(sī)的反焊盤大小(xiǎo)掃描(miáo)方案,那就是保持這對過孔反焊盤的(de)麵積不變,也就是長L乘以寬W不(bú)變,去改變W和L的比例關係,來(lái)看看(kàn)到底(dǐ)在哪一組W和L的情況下(xià),這對(duì)過孔的性能(néng)最好(hǎo)!

懂?不懂?Chris舉個例子哈,例如W=25mil,麵積不變的情況下反焊盤是長下(xià)麵那樣的:

W=45mil時,麵積不變情(qíng)況下反焊盤是長這樣的:

我們把寬度W設置成變量,保持麵(miàn)積不變的情況下,W逐漸變大,長度L肯定就(jiù)逐漸變小了。W從25mil到(dào)45mil的變化過程,可以看到過孔反焊盤的形(xíng)狀是這樣變的:

麵積不變,那(nà)不就相當於挖(wā)空的大小一樣嘛,那過孔的性能能有多大差別?過孔的阻抗(kàng)頂多差個1-2歐姆而已吧?

1-2歐姆???(1-2)*10歐姆(mǔ)才是他們的差別!看看下麵這(zhè)個仿真(zhēn)結果,這個(gè)本來需要設計成100歐姆的連接器過孔,仿真掃描出來的(de)結果最低的阻抗隻有85歐姆(mǔ),最高的去到了96歐(ōu)姆!!

阻抗變化大了,回波損(sǔn)耗的差異自然也賊大。好的和不好的(de)回波損(sǔn)耗的差距居然超過了20dB!!!

是不是有這麽一種感覺,每次看完Chris的文章之後,貌似學到了很多,但是(shì)又好像什(shí)麽也沒學到一樣,哈哈!不能全怪Chris啊(ā),過孔優化本身就是一個可以定性(xìng)但很難定量的東(dōng)西,Chris也的確很難回答到大家的一個特定項目的過孔結(jié)構應該怎麽去(qù)挖空反焊盤來得到最佳的性能,如果要(yào)得到的話,也隻(zhī)能通過仿真來確定優(yōu)化方案,不然(rán)拍個小腦袋來給的話,是沒法一下就戳中性能最佳的(de)那個方(fāng)案。Chris也隻能幫大家到這裏(lǐ)了,還是那句老(lǎo)話(huà),有需要的話仿真幫大家看看咯……

