高速信号传输系统中的过孔设计

cn_vito

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：
' K1 r: f* B% B9 T, Z) M0 U  Y一、两个重要的过孔参数
  ?3 m! ]' c8 r+ M1.过孔的残留部份
8 t) b. Y; S" ~2.过孔的实体部份
6 G. i' h- q( n1 ~7 k二、通用的设计挑战
1.最小的残离部份
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
+ f" S* }( h* z( V- X3.尽量使用紧配的过孔对过孔
/ J- b2 _( G2 `5 e# R' B2 @, Z' N4.增加对称的回流过孔来减少地弹从共模信号

cn_vito

三、差分过孔特性
* P- o5 B5 g! T# O0 h$ ?1.过孔特性
$ c8 U+ \" t! ?1.1 过孔通道的长度
1.2 顶层，或是底层的孔根
9 p# B  I) }% U, Y. M; E( E# m) a& {1.3 过孔PAD的直径
& [" G- K) J. I6 b, A4 h1.4 过孔的钻孔孔径
1.5 没有功能PAD的尺寸在内容连接的层上
1.6 保护（Anti-PAD)直径
1.7 回流过孔的位置
5 d1 @, i. C/ A/ B1.8 相聆过孔的PITCH
2.板子特性
1 A4 N, G& S( B) k; p8 f9 O! u2.1 层数
; a' U! ]5 N9 s" B  B2.2 层与层之前的距离
2.3 层与层之间通过过孔的转变
2.4 回流信号层的改变
5 I! _: `+ k; E/ E- g8 {% n三、过孔的切片如何影响过孔的差分阻抗
  v* j" o- }9 m9 }# |# z* i1.如果要得到低的差份阻抗 比如 50OHMS，可能下列的方法有帮助：
1.1大的顶层焊盘
1.2大的无效焊盘
& j( m2 u& P; C" z* o1.3小的阻焊环
1.4薄的介质层
- A2 C& }* v& J' f( C$ L! J1.5大的过孔孔径
$ U3 a, b2 W  Z9 B" _1.6孔与孔的距离拉近
8 z( D# i4 l6 e- X) q. L2.如果要得到高的差份阻抗 比如120OHMS，可能下列的方法有帮助：
2.1更小的焊盘直径
2.2没有无效焊盘
* }. W' X; M; r, P! ?2.3大的阻焊环
2.4厚的介电层
2.5小钻孔直径
, v% P' [0 B1 |; f/ }2.6过孔的间距增大
% s; b9 f) o7 T# r* \

soiee

good summary.

yejialu

总结的很好。

jianguozoe

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

zcwhong

cn_vito 发表于 2012-10-8 17:51
% [8 G" V9 b+ J8 Z0 {% g三、差分过孔特性
1.过孔特性
+ O4 z' r0 ~- y( O+ D5 O3 r1.1 过孔通道的长度

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！

honejing

总结的很好。
请问你的信号跑到多高的速度 ( ? GHz ) 会有这么多过孔问题?

cn_vito

28Gpbs zQSFP and EDR product

Ivytang

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？