热度 28
2015-9-23 20:58
1358 次阅读|
3 个评论
申明: 因各方面原因,如文档有写的不对之处,还请各位大爷指 点与包涵。 有些资料信息是网络得来的,如果有资料涉及知识产权方面问 题, 请与我联系。 欢迎转载,请注明出处,谢谢! 在分析过孔前,还一个要补充说明上节走线时漏下的点,差分线内 等长绕线时,绕线的准则,如 8 所示 图 8 过孔 : 过孔对于 PCB 来说是一个连接相同信号不同层的桥梁 下边就用桥梁来类比过孔了 当一条路上,车都是小车,流量也不大时,可以用一座普通桥梁就 可以了(普通 VIA ) 当一条路上,车很多且川流不息,那就要保持整个通道的宽度不发 生变化了(高速 VIA ) 当一条路上,跑的车都是大车,那就要保持整个通道的最小宽度与 承载量了(电源 VIA ) 普通 VIA 与电源 VIA 没什么好说的,重点来分析高速信号下通道中 VIA 的参数影响,还有一些注意点。 这节很多知识都是参考网络上的信号完整性分析下的结果,不过有 些经验,不要量化分析,也是可以直接用在平常的 PCB 设计中的。 首先下看下 VIA 的结构,如图 9 所示 图 9 包含有:过孔焊盘,板通孔,隔离盘 高速过孔,我们要保证它在整个通道的与其它元素的阻抗一致性, 就是从 VIA 的结构元素中,一个一个的优化它们,从而达到要求。 就是上边所说的过孔焊盘,板通孔,隔离盘这三个元素。 具体的优化过程,可以找些资料来看,因为我也不懂,我是应用为 主。有些资料应该可以分享: Altera: https://www.altera.com/content/dam/altera-www/global/en_US/pdfs/literature/an/an529.pdf HFSS: 有一个 3D VIA 生成插件(网络可以下载到,关键字: hfss 3d via Wizard ) 现在来看来, TI 的 DEMO 上是怎么处理的。 1 :参考层的隔离圈,是差分对过孔共用一个椭圆型的隔离圈 ( anti-pad ) 2 :差分对过孔旁边,都一个粉色过孔。这一对粉色过孔( GND 网络 (广义一点,就是信号参考层的网络属性)),是为信号换层,提 供一个最近的回流路径(这一点很重要,也在大部分的高速 PCB 中 会频繁使用) 3 :在 PWR , signal 层,如下图所示都有一个大椭圆隔离圈,就是把 差分对过孔和提供最近回流路径过孔与其实信号都做一定的隔离 (这图片一直上不了,可以在DEMO板上pwr,signal层做到具体形式) 4 :在叠层那一节中,有提有俩个问题,关于叠层的安排问题,在 这里,来说说我的理解: A :插件 J2 到 U1 的信号有点交错,所以走线就要有俩层,通过过孔 来调节线序,然后因为信号的原因,信号走线的每一层都必需要有 一个参考层来参考,所以要加俩个 GND 层,就 4 层了。然后再加 个 PWR 来走电源,其实这板子上的信号线都可以俩层走完,但为了 保持对称性与有钱任性,再加个 signal 层了。 B :还有个问题,用 4 层可以不可以? 是可以的,但需要注意一些点 假设叠层如: top-gnd-signal-bottom 1 :差分信号的参考层(也就是说,要在 bottom 层的差分对上边的 参考层 signal 层处铺上 GND 铜皮,最重要的是还要打 GND 过孔,保持 优秀的连接性) 2 :板子电源比较简单,完全可以在 signal 层,走出符合板子电源 要求的通道(必需要加强电源的通道上的滤波性能) 3 :其它不太重要的走线,也可以走在 signal 层上 总结:最重要的是前面俩点,不能含糊。第三点可以折中处理 C :差分对为什么要走在 top 与 bottom 上,我可以不可以,走在内 层,叠层是这样的: top-gnd-signal-gnd-pwr-bottom ,差分信号 走在 top 与 signal 上? 可是可以,这样的走线,会引发一个新的问题 via-stub (如图 9 所 示的过孔残桩),要解决这一问题,要加一个生产工序(背钻,把 过孔残桩给钻掉) 关于这方面的资料,搜索关键字: via stub, back drill Altera: https://www.altera.com/content/dam/altera-www/global/en_US/pdfs/literature/an/an529.pdf 5 :过孔在通道等长处理时,也是一个不能忽略的元素, allegro 中 有加入 VIA 数据来计算通道长度的选项。 这个选项正确应用的前提是,你在软件中的叠层设置要符合板子的 实际情况,不然的就,就算计算出来,也是错的。 过孔就到这里了,下面是焊盘的一些分析