高速先生成員--姜杰
鉆刀是冷的,單板是冷的,眼見著過孔阻抗居高不下,雷豹的心也越來越冷……
雷豹最近在研究過孔,少不了先學習相關的理論:過孔作為信號路徑上一個重要的阻抗突變點,相對于傳輸線的特征阻抗,大部分情況(注意,不是全部)下呈現出容性,也就是阻抗會偏低。影響過孔阻抗的主要因素有孔徑、反焊盤尺寸、過孔stub長度,以及有無非功能焊盤等。
一個巴掌就能數出來的影響因素,加上經手的幾個常規仿真項目順利結束。雷豹自認為對過孔的優化方法已經了然于胸,不禁有些飄飄然。碰巧師傅Chris手頭有個大項目,他便自告奮勇,把過孔優化的任務接了過來。
說這個項目大,是因為板子大,大且厚,5mm的板厚。
師傅特意叮囑了一句:板子比較厚,需要多下點功夫,另外,根據板廠反饋,8mil孔徑的高速差分信號過孔的一鉆孔徑可以保證8mil不變。看似輕飄飄的一句話,雷豹后來會發現這個信息的分量有多沉,只是在當時,除了感嘆一句板廠的加工能力真強,他并沒真正意識到這個數據意味著什么。
設層疊,切模型,加背鉆,挖反盤,一套絲滑小連招下來,雷豹在心里跳起了科目三。
快樂的時光沒有持續太久,過孔的阻抗仿真結果讓雷豹一度懷疑自己看錯了。
以前遇到的過孔阻抗都是偏低,怎么這次高出這么多?100歐的差分走線阻抗,差分過孔阻抗接近118歐?
再三確認模型沒有問題后,雷豹開始分析原因:過孔阻抗偏高,說明過孔與平面層之間的邊緣場較弱。那就把反焊盤縮小,從矩形反焊盤改成較小的“足球場”,看看效果如何。
有效果,但不大,過孔位置的阻抗僅僅降到了116歐。
雷豹決定換一種思路:阻抗偏大,從信號回流的角度分析就是回流路徑大,那就減小信號過孔到相鄰回流地孔的間距看看。
過孔阻抗還是居高不下,115歐姆,讓人崩潰。
試到這一步,雷豹感覺自己被掏空,急的額頭沁出一層細密的汗珠。師傅看到這一幕,覺得是時候出手了,于是讓雷豹把過孔孔徑增加到10mil。
過孔阻抗神奇的降了下來。最終的仿真按照10mil的一鉆孔徑進行,難度大大降低。
可雷豹還是滿腦子問號:為啥這次的過孔阻抗會偏高?另外,板廠已經確認8mil孔徑的過孔可以保證一鉆孔徑不變,仿真參數卻改成10mil,這樣也行?
師傅似乎看透了他的心思,逐一解開他心中的疑團:過孔阻抗受自身寄生電容和寄生電感的影響。對于8mil孔徑的過孔,由于通常遇到的單板厚度不大,過孔長度較小而呈容性,阻抗比走線低,所以孔徑8mil的過孔盡量要求做到8mil的一鉆孔徑,以提高阻抗;現在由于板厚大,過孔阻抗偏高,且難以優化,所以才反其道而行之,增加一鉆孔徑的尺寸以降低過孔阻抗。
至于8mil過孔按照10mil一鉆孔徑進行加工的需求,只要提前與板廠進行確認即可。板廠肯定求之不得:一鉆孔徑改大,厚徑比減小,加工難度大大降低,何樂不為?
經過師傅的一番解釋,雷豹茅塞頓開,又學到了一招。
問題來了
大家知道的過孔阻抗的優化方法都有哪些?
審核編輯 黃宇
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