PCB設計反焊盤的樣子越詭異(yì),高速過(guò)孔的(de)性能越好?
發布時間:2025-11-20 16:45:03
高速(sù)先生成員-- 黃剛
隨著傳輸速率越來越高,在PCB設(shè)計(jì)上難做的地(dì)方早就不是(shì)走線的設計了(le),而(ér)是變成了過孔的設計。為什麽怎麽說呢,Chris給大家舉個栗子大家就知(zhī)道了:你知道PCB板廠能夠給大家保證走線的阻抗在±10%,但是有哪家板廠可以給大家保證過孔的阻抗±10%的嗎?目測到目(mù)前為止應該是沒有的哈。另外在長通道的鏈路傳輸(shū)中,大家肯定都知道傳輸線的損(sǔn)耗占絕大部分的比例,但是你又是(shì)否敢(gǎn)相信,有可能一個過孔的損耗比20inch傳輸線損耗都多嗎?很多情況下大家用了賊好賊貴的板材,走線也不是很長(zhǎng),但是加工出來的高速串(chuàn)行通道(dào)的誤碼率居然還賊高(gāo),甚至完全無法link上。往往問題就出在過孔的優化上(shàng)了,例如過孔沒(méi)有做背鑽,又或者今天要說的,反焊盤挖空沒get到!

應眾多粉絲的牆裂(liè)要求,Chris今天就給大家講講過孔反焊盤挖空這檔子事。為什麽要挖(wā)空過孔的反焊盤呢?其實跟走線要參考上下層(céng)的地平麵原理是差不多的。走線(xiàn)的線寬越寬,需要參考的地平麵就需要遠一點,同樣的,過孔的孔徑越大,需要挖(wā)空的反焊盤也相應需要大一點。原理我都懂,但是具體要挖多大才是大呢?

Chris拿一個具體的例子給大家分享下(xià)哈,這是一個(gè)高速連接器的過孔設(shè)計,如下所示:

上麵已經對連接器過孔(kǒng)有了一個(gè)初步的挖空方案(àn)了。但是這個方案是不是最好(hǎo)的性能呢?我們把一(yī)對連接器過孔的3D模型提取出來,就是下麵那樣子(zǐ):

然後(hòu)Chris做一個很有意思(sī)的(de)反焊盤大小(xiǎo)掃描方(fāng)案,那就是保(bǎo)持這對(duì)過孔反焊(hàn)盤的麵積不(bú)變,也就是長L乘(chéng)以寬(kuān)W不變,去改變W和L的比(bǐ)例(lì)關係,來看看到(dào)底在(zài)哪一組W和L的情況下,這(zhè)對過孔的性能最好!

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

W=45mil時,麵積不變情況(kuàng)下反焊盤是長這樣的:

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

麵積不變,那不就相(xiàng)當於挖空的大小一樣嘛,那過孔的性能能有多大差別?過孔的阻抗頂多差個(gè)1-2歐(ōu)姆而已(yǐ)吧?

1-2歐姆???(1-2)*10歐姆才是他們的差別!看(kàn)看下麵這個仿(fǎng)真結果,這個本來(lái)需要(yào)設計成100歐姆的連接器過孔,仿真(zhēn)掃描出來的結果最低的阻抗隻有85歐(ōu)姆(mǔ),最高的去(qù)到了96歐姆!!

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

是不是有這(zhè)麽一種感覺,每次看完Chris的文章之後,貌似學到了很多(duō),但是(shì)又好像什(shí)麽也沒學到一樣,哈哈!不能全怪Chris啊,過(guò)孔優化本身就是一個可以定性但很難定量的東西,Chris也(yě)的確很難回答到大家的一個特定項目的過孔(kǒng)結(jié)構(gòu)應該怎麽去挖空反焊盤來(lái)得到最佳的性能,如果要得到的話,也隻能通過仿真來確定(dìng)優化方案,不然拍個小腦袋來給的(de)話,是沒(méi)法一下就戳中性能最佳的(de)那個方(fāng)案。Chris也(yě)隻能幫大家到這裏了,還是那句老話(huà),有需要的話仿(fǎng)真幫大家看看咯……

