過(guò)孔不添亂,樂趣少一半
發(fā)布時間:2025-03-31 11:52:35
高速先生成員--薑傑
高速先生最近寫了不少介紹高速信號仿真的(de)文章(文章鏈接匯總,看(kàn)這篇就夠了《聊(liáo)聊100G信號的仿真》)。雷豹逐一研讀後感覺獲益匪淺,甚至一度覺得(dé)自己強的可怕,不過,在得知即將負責一個112Gbps的仿真項目後,多少還是(shì)有點小緊張,就像等待男友的少女……

雖然是改(gǎi)板設計,畢竟信號速率擺在那裏,雷豹絲毫不敢大意(yì)。經過前期的密集溝通和準備工作,單板終(zhōng)於進入了仿真階段。
其中,BGA高速信號(hào)管腳的優化方式(shì),暫時保留之前的設計,最終方案有待仿(fǎng)真(zhēn)確認。
根據高速信號的管腳分(fèn)布,為減小TX與(yǔ)RX之間的串擾(rǎo),二者需要分層布線。同時,為減小反向信號之間線(xiàn)穿(chuān)孔帶來的串擾(不知道在說啥的朋友看這(zhè)裏《TX RX分層(céng),怎麽分才對?》),對於TOP麵布局的BGA,外圈管腳(jiǎo)對應的高速信號走(zǒu)線,選擇(zé)靠(kào)TOP麵的(de)層麵,扇出過(guò)孔的Z軸方向有效長度較短(簡稱短過孔);內圈管腳對應的高速信號(hào)走線,選擇靠BOTTOM麵的層麵(miàn),扇出過(guò)孔(kǒng)的(de)Z軸方(fāng)向有效長度較長(zhǎng)(簡稱長過(guò)孔)。

所以,現(xiàn)在的問題就是該如何對長、短兩種過孔分別進行優(yōu)化了。
雷豹決定先(xiān)看短孔的情況,因為短孔通常呈容性,優(yōu)化方法也比較簡單,反焊盤哢哢一頓挖就行了。果然,短孔阻抗和預期的一樣,是偏低的。

一通(tōng)操作猛如虎,短孔阻抗很快就達到了比較理想的水平。
接下來是長孔,上一次優化(huà)感性長孔的痛苦回憶讓雷(léi)豹心有餘悸,深(shēn)呼吸,先摸摸底,仿真看看原設計的阻抗有多(duō)誇張。

出人意料,Z軸有效長(zhǎng)度123mil的長過(guò)孔,阻抗(kàng)居然也呈容性(xìng)特征(zhēng)!

怎麽回事?本來憋(biē)足勁想要大展拳腳的雷豹,感覺像(xiàng)是一拳擂(lèi)在了棉花上(shàng)。
他的第一反應是,Layout攻城(chéng)獅熟讀高速先生文章,長孔(kǒng)使用(yòng)了孔徑較(jiào)大的過孔。檢查發現(xiàn)長孔和短孔的過孔相同,孔徑8mil。
那就隻有過孔分布的影響了。可是(shì),Pitch一樣的管腳扇出方式不應該也是一樣的嗎?
雖然覺得同一(yī)個(gè)BGA差分過孔扇出方式不大可能(néng)不(bú)同,雷豹還是(shì)開(kāi)始仔細(xì)比對,還真就找出了差(chà)異:短過孔的N、P信號過孔對內間距37mil,長過孔的隻有31mil!

看到原版設計兩種過孔間距的規律性分布,雷豹仿佛明白了什麽。為此,他專門做了個對(duì)比,其(qí)它條件不變的(de)情況下,把長(zhǎng)過孔(kǒng)的間距也增加至37mil,果(guǒ)不其然,感性過孔如約而至,阻抗再次飄高。

找到原因,剩下的就好辦了。容性過孔嘛,熟悉(xī)的配方,熟悉的套路,雷豹手到擒來,很快完成了(le)長孔的阻抗優化。
通過這個案例,雷豹也琢磨出(chū)了點門道:沒有什(shí)麽是一(yī)成不(bú)變的,隻要能優化性能,BGA扇出過孔的間距同(tóng)樣可以用來做文章,正所謂:
“別人笑我太(tài)瘋(fēng)癲,
我(wǒ)笑他人看不穿。”
不見阻抗突變(biàn)處,
無峰(fēng)無穀無波瀾。
看來,原版背後有(yǒu)高手,雷豹迫不及待的去OA流程溯源,師(shī)傅Chris的名字赫然(rán)入目……
