答题|都说高速信号过孔尽量少,高速先生却说有时候多点反而好?

高速先生 2023-02-17 11:30


上期话题

都说高速信号过孔尽量少,高速先生却说有时候多点反而好?

(戳标题,即可查看上期文章回顾)


Q

你们觉得PCB上一个差分过孔结构有哪些地方的优化可能影响阻抗和损耗的呢?

感谢各位网友的精彩评论,以下是高速先生的观点:


1,虽然是一个小小的过孔,但是如果对于高速信号来说,影响是非常大的,不仅是一个阻抗的不匹配点,更严重的后果其实可以也开路差不多效果,也就是stub很长的时候;


2,当然,除了性能最大的stub长度之外,还有很多因素会或多或少的影响过孔的性能,高速先生这边举几个地方,例如过孔的孔径大小,过孔之间的距离,包括了信号过孔间和信号孔与地孔,还有就是过孔的antipad,也就是所谓的过孔反焊盘;


3,另外过孔的难点还在于它不能够用经验的公式或者通用的做法来完成精确的设计,如果想得到精确的阻抗和损耗参数,估计需要用一些3D的仿真软件才能做得到,这对于硬件工程师,PCB设计工程师来说的确是一大困扰,这也就是高速先生需要为大家去量化出来的东西了!



(以下内容选自部分网友答题)

影响因素有:钻孔孔径、焊盘尺寸、反焊盘尺寸、孔中心距离、过孔间距、过孔残桩stub长度,地过孔数量,距离等 

@ 杆

评分:3分

插针器件或者连接器的stup有没有优化方法

@ 徒有羡鱼情

评分:1分

1.过孔与各层铜皮间距2.孔焊盘大小,以及回流GND孔的分布和距离3.板厚及是否是背转孔还是盘中孔 

@ Sarah

评分:2分

1板厚,过孔孔径大小
2.孔焊盘大小,以及回流GND孔的分布和距离
3.最后是过孔加工的平整度 


@ Wang

评分:2分

过孔就相当于走线,也需要控制阻抗。比如孔径大小(相当于走线宽窄),孔壁厚度(相当于走线铜厚),孔环大小,是否去除无功能焊盘,回流地孔的距离分布(相当于走线的参考层距离)  

@ 欧阳

评分:2分

1、旁边的回流孔
2、过孔盘的大小以及过孔到周边地的距离(也就是隔离焊盘的大小,影响等效电容。
3、有效stub长度,文中是通过把过孔的深度尽量包含在路径中而减小了有效stub的长度

@ 姚良

评分:2分

以下都会对差分过孔阻抗有影响:过孔的孔径,焊盘大小,反焊盘的大小,差分过孔的间距,伴地孔的间隔、数量,差分过孔是否存在残桩等。 

@ 涌

评分:3分

根据文章中差分过孔的3D图片,列出影响差分过孔阻抗和损耗的因素。1.钻孔孔径。2.焊盘大小。3.过孔长度。4.差分过孔相隔的距离。5.不同层执行铺铜操作后,距离过孔的距离(反焊盘)。6.差分过孔与地过孔的距离。7.过孔内铜的厚度。8.过孔残桩的长度。9.穿过不连接层时,焊盘的大小。原来残桩对损耗的影响比过孔的长度、数量更严重。 

@ 山水江南

评分:3分

能否分析一下u-turn的设计注意事项,凭实力省成本。 

@ 南山维拉

评分:1分

过孔孔径大小,孔焊盘大小,以及回流GND孔的分布和距离,内部的隔离环大小,孔壁的铜厚等都会影响过孔的阻抗和损耗。需要优化,让其尽量的接近走线阻抗。

@ Jamie

评分:2分

差分过孔需要做阻抗控制,尽量逼近100欧姆。影响因素有:板厚,过孔孔径大小,过孔焊盘大小,回流地孔的分布间距和位置,过孔与各层铜皮间距等 

@ Ben

评分:2分


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