答题|深度论证-高速走线控制100欧姆阻抗一定是最好的选择吗?

高速先生 2024-05-28 16:50


上期话题

深度论证-高速走线控制100欧姆阻抗一定是最好的选择吗?

(戳标题,即可查看上期文章回顾)


Q

列举下大家的产品在PCB设计中常见的阻抗不连续的地方,并简单描述下你们的设计优化方法?

感谢各位网友的精彩评论,以下是高速先生的观点:


1,首先本文以两个案例,列举了100欧姆PCB走线可能不是最好的选择,因为链路上有些阻抗不连续的点是优化不到100欧姆,因此适当的降低走线的阻抗可以在一定频段下维持阻抗的连续性,会有一定的改善,不过这就需要仿真来去详细量化了,如果不仿真的话,就没法精确的定量;


2,另外要降低PCB走线阻抗的初衷就是因为链路上很多的点做不到100欧姆,常见的链路上阻抗不连续的点(大多是低的)主要包括了BGA过孔,电容,连接器过孔,金手指焊盘等位置,当然如果是跨板连接的话,还有像背板连接器本身,线缆连接器等,当然我们的目标是尽量把这些阻抗不连续的点做到接近100欧姆,优化方式就包括常见的挖空反焊盘增加感性来补偿容性的方案了,这样就能让PCB走线的阻抗正常按100欧姆来走不用去调整,不然就像本文的案例一样,仔细仿真评估下PCB走线的阻抗值降低到哪个范围更理想了!

(以下内容选自部分网友答题)

阻抗不连续的地方有:过孔、连接器引脚、器件焊盘、直角走线、分叉走线处、换层走线、跨分割等等。优化手段,首先是整板走线阻抗的统筹规划与协调一致,然后就是根据设计准则并结合仿真软件对局部走线和阻抗匹配的优化。 

@ 杆

评分:2分

目前遇到的阻抗不连续的地方及设计优化方法:
1、过孔:减少stub,增大孔与周围gnd的间距,平衡产品需求和成本,可采用背钻或HDI来优化stub问题,换孔处增加回流孔;
2、焊盘:根据目标阻抗值及焊盘大小和既定参数,计算焊盘下方挖空层数来满足阻抗要求;
3、参考平面不完整:调整走线或平面,保证目标阻抗线参考平面完整;
4、板与板间连接扣合处:针对有阻抗信号的连接器或接插件,尽量采用选用扣合阻抗匹配或无损的连接器或接插件;
5、线宽超过工艺要求:比较经典的是假八层案例,原有的环境下要达到目标阻抗,线宽超出最小线宽制程能力,通过增加介质厚度,线宽增加来满足制作;  

@ Jaye

评分:3分

最近公司在设计背板,阻抗突变的地方有以下几处:
1.pressfit 引脚孔处,需要适当挖空,尽量把阻抗升上去(和过孔的优化方式一样,过孔中间是空的,而pressfit   引脚孔到时候是要插入引脚针的);
2.ac耦合电容的焊盘需要合理设计大小,隔层挖空;
3.差分过孔需要挖空,回流地孔位置需要仿真 

@ 欧阳

评分:2分

在 PCB 设计中,常见的阻抗不连续的地方包括:

    1. 过孔:过孔是连接不同层的金属导通孔,会导致信号路径中的阻抗不连续。

    2. 线宽变化:线路宽度的改变会引起阻抗的变化。

    3. 拐角:线路的拐角处会产生阻抗不连续。

    4. 不同层的转接:PCB 中的不同层之间的转接也可能导致阻抗不连续。

    5.封装造成的阻抗变化

    为了优化这些阻抗不连续的问题,可以采取以下设计方法:

    1.   过孔优化:使用合适尺寸的过孔,并尽量减少过孔数量。在高速信号路径中,可以使用盲孔或埋孔来减少过孔对阻抗的影响。仿真反焊盘尺寸的影响,伴地孔的影响。

    2. 线宽渐变:在线路宽度变化的地方,采用渐变的方式过渡,以减少阻抗突变。

    3. 拐角处理:使用圆角或斜角来替代直角拐角,以减小阻抗不连续。

    4. 层间转接优化:计算不同层的走线线宽。使用阻抗匹配的转接结构,如使用同轴连接器或渐变线,来减小层间阻抗的不连续。

    5.封装的焊盘加大会引起阻抗变小,将相邻地层挖空以增大阻抗。封装的焊盘和扇出方式用仿真优化。    


@ 太阳

评分:3分

常见的阻抗不连续的地方有:1、过孔换层处,2、参考层跨分割处3、连接器处4、焊盘处。优化方法有:1、换层旁边打地孔。2、调整走线或铜皮,使参考层完整,或者在跨分割处加缝补电容。3、连接器处关键信号加大与铜皮的间距。4、焊盘下隔层参考。 

@ 涌

评分:3分

阻抗不连续的地方及优化方法。
1.    不同层的转换:确保层间的过渡平滑,合理设置过孔的位置和参数,减小层间阻抗差异
2.    过孔:过孔的存在会导致信号传输路径的突变,引起阻抗变化。应该适当的减小过孔尺寸,对过孔进行背钻以去除多余的   stub,采用合适的过孔工艺。
3. 线宽变化:线路宽度突然改变会影响阻抗的一致性。应该尽量避免不必要的线宽变化,如需变化则采用渐变方式。
4. 优化电源和地平面:确保电源和地平面的完整性和合理性,避免跨分割
5. 优化封装或焊盘:选择合适的封装,必要时焊盘可做隔层参考。
6. 采用仿真工具:在设计前期通过仿真软件对 PCB 进行阻抗仿真分析,提前发现可能存在的阻抗不连续问题并进行优化。  


@ 晨光

评分:3分

阻抗不连续的地方有:1、器件焊盘的部分,因为器件的引脚与走线线宽不同切一般阻抗线宽比焊盘管脚小很多,焊盘过大阻抗过小。2、走线打孔换层的过孔,过孔会导致参考层的铜皮避让,信号通过过孔这段的阻抗也是不连续的。3、相邻层的参考平面不完整,阻抗也会不连续。


设计优化方法:1、高速信号例如PCIE的焊盘会做焊盘相邻层挖空,隔层参考,减小由于信号从管脚出来导致的阻抗突变。2、信号少打过孔,最好打孔换层的过孔靠近信号焊盘,这样走线中间的大部分能保证阻抗连续。3、相邻层的参考平面完整,特别得注意铜皮已经信号距离过孔的间距,保证参考平面的完整。 


@ 轻描淡写

评分:3分

在PCB设计中常见的阻抗不连续的地方一般有差分过孔,AC耦合电容,连接器管脚处等,差分过孔通过仿真确定孔的大小,过孔之间的间距,差分过孔的反焊盘等。AC耦合电容通过在电容的相邻层挖空来处理,这个挖空区域大小也可以通过三维仿真软件来模拟。连接器管脚处也需要挖空处理,这个可以先咨询连接器厂家或拿到连接器的三维模型也可以通过仿真来确定。 


@ Alan

评分:3分

1.走线:ddr走线容性补偿  ddr的端接   高速线射频线倒弧
2.焊盘:大焊盘是否隔层参考
3.过孔:背钻 或者走线尽量减小残桩 反焊盘的大小 无功焊盘是否去掉
4.平面:参考完整不要跨分割  


@ Larson

评分:3分

阻抗不连续经常出现在:
封装引脚(解决:焊盘下挖空,隔层参考),过孔(解决:消除无功能焊盘,优化回流地孔,优化焊盘与同层平面间距,优化孔径,盘径),串联或者并联的阻容焊盘(解决:焊盘下挖空,隔层参考),跨平面处(解决:尽量参考完整平面,或者加跨接电容)。 


@ Ben

评分:3分

阻抗不连续点及优化:
1.bga过孔区域:尽量少穿该区域,或者走小间距,使其到参考边缘更远
2.换层过孔:优化回流地孔的距离,反焊盘大小,孔径大小,甚至是换层深度。
3.器件焊盘位置:主要是通过挖相邻参考层优化。
4.耦合电容:其实基本也是焊盘引起的,主要是优化焊盘位置的阻抗。
5.连接器:根据信号速率,特征阻抗选择合适的。建模仿真优化。 


@ Trunktren

评分:3分



在公众号首页输入关键词:2024积分

来看看你有多少积分了~


扫码关注

微信号|高速先生

高速先生 一博科技自媒体,用浅显易懂的方式讲述高速设计,有“工程师掌上图书馆”之美称,随时随地为网友解答高速设计技术问题。
评论 (0)
  • 在智能交互设备快速发展的今天,语音芯片作为人机交互的核心组件,其性能直接影响用户体验与产品竞争力。WT588F02B-8S语音芯片,凭借其静态功耗<5μA的卓越低功耗特性,成为物联网、智能家居、工业自动化等领域的理想选择,为设备赋予“听得懂、说得清”的智能化能力。一、核心优势:低功耗与高性能的完美结合超低待机功耗WT588F02B-8S在休眠模式下待机电流仅为5μA以下,显著延长了电池供电设备的续航能力。例如,在电子锁、气体检测仪等需长期待机的场景中,用户无需频繁更换电池,降低了维护成本。灵活的
    广州唯创电子 2025-04-02 08:34 159浏览
  • 文/Leon编辑/cc孙聪颖‍步入 2025 年,国家进一步加大促消费、扩内需的政策力度,家电国补政策将持续贯穿全年。这一利好举措,为行业发展注入强劲的增长动力。(详情见:2025:消费提振要靠国补还是“看不见的手”?)但与此同时,也对家电企业在战略规划、产品打造以及市场营销等多个维度,提出了更为严苛的要求。在刚刚落幕的中国家电及消费电子博览会(AWE)上,家电行业的竞争呈现出胶着的态势,各大品牌为在激烈的市场竞争中脱颖而出,纷纷加大产品研发投入,积极推出新产品,试图提升产品附加值与市场竞争力。
    华尔街科技眼 2025-04-01 19:49 216浏览
  • 文/郭楚妤编辑/cc孙聪颖‍不久前,中国发展高层论坛 2025 年年会(CDF)刚刚落下帷幕。本次年会围绕 “全面释放发展动能,共促全球经济稳定增长” 这一主题,吸引了全球各界目光,众多重磅嘉宾的出席与发言成为舆论焦点。其中,韩国三星集团会长李在镕时隔两年的访华之行,更是引发广泛热议。一直以来,李在镕给外界的印象是不苟言笑。然而,在论坛开幕前一天,李在镕却意外打破固有形象。3 月 22 日,李在镕与高通公司总裁安蒙一同现身北京小米汽车工厂。小米方面极为重视此次会面,CEO 雷军亲自接待,小米副董
    华尔街科技眼 2025-04-01 19:39 225浏览
  • 退火炉,作为热处理设备的一种,广泛应用于各种金属材料的退火处理。那么,退火炉究竟是干嘛用的呢?一、退火炉的主要用途退火炉主要用于金属材料(如钢、铁、铜等)的热处理,通过退火工艺改善材料的机械性能,消除内应力和组织缺陷,提高材料的塑性和韧性。退火过程中,材料被加热到一定温度后保持一段时间,然后以适当的速度冷却,以达到改善材料性能的目的。二、退火炉的工作原理退火炉通过电热元件(如电阻丝、硅碳棒等)或燃气燃烧器加热炉膛,使炉内温度达到所需的退火温度。在退火过程中,炉内的温度、加热速度和冷却速度都可以根
    锦正茂科技 2025-04-02 10:13 78浏览
  • 探针本身不需要对焦。探针的工作原理是通过接触被测物体表面来传递电信号,其精度和使用效果取决于探针的材质、形状以及与检测设备的匹配度,而非对焦操作。一、探针的工作原理探针是检测设备中的重要部件,常用于电子显微镜、坐标测量机等精密仪器中。其工作原理主要是通过接触被测物体的表面,将接触点的位置信息或电信号传递给检测设备,从而实现对物体表面形貌、尺寸或电性能等参数的测量。在这个过程中,探针的精度和稳定性对测量结果具有至关重要的影响。二、探针的操作要求在使用探针进行测量时,需要确保探针与被测物体表面的良好
    锦正茂科技 2025-04-02 10:41 77浏览
  • 职场之路并非一帆风顺,从初入职场的新人成长为团队中不可或缺的骨干,背后需要经历一系列内在的蜕变。许多人误以为只需努力工作便能顺利晋升,其实核心在于思维方式的更新。走出舒适区、打破旧有框架,正是让自己与众不同的重要法宝。在这条道路上,你不只需要扎实的技能,更需要敏锐的观察力、不断自省的精神和前瞻的格局。今天,就来聊聊那改变命运的三大思维转变,让你在职场上稳步前行。工作初期,总会遇到各式各样的难题。最初,我们习惯于围绕手头任务来制定计划,专注于眼前的目标。然而,职场的竞争从来不是单打独斗,而是团队协
    优思学院 2025-04-01 17:29 208浏览
  • 提到“质量”这两个字,我们不会忘记那些奠定基础的大师们:休哈特、戴明、朱兰、克劳士比、费根堡姆、石川馨、田口玄一……正是他们的思想和实践,构筑了现代质量管理的核心体系,也深远影响了无数企业和管理者。今天,就让我们一同致敬这些质量管理的先驱!(最近流行『吉卜力风格』AI插图,我们也来玩玩用『吉卜力风格』重绘质量大师画象)1. 休哈特:统计质量控制的奠基者沃尔特·A·休哈特,美国工程师、统计学家,被誉为“统计质量控制之父”。1924年,他提出世界上第一张控制图,并于1931年出版《产品制造质量的经济
    优思学院 2025-04-01 14:02 152浏览
  • 据先科电子官方信息,其产品包装标签将于2024年5月1日进行全面升级。作为电子元器件行业资讯平台,大鱼芯城为您梳理本次变更的核心内容及影响:一、标签变更核心要点标签整合与环保优化变更前:卷盘、内盒及外箱需分别粘贴2张标签(含独立环保标识)。变更后:环保标识(RoHS/HAF/PbF)整合至单张标签,减少重复贴标流程。标签尺寸调整卷盘/内盒标签:尺寸由5030mm升级至**8040mm**,信息展示更清晰。外箱标签:尺寸统一为8040mm(原7040mm),提升一致性。关键信息新增新增LOT批次编
    大鱼芯城 2025-04-01 15:02 206浏览
  • 随着汽车向智能化、场景化加速演进,智能座舱已成为人车交互的核心承载。从驾驶员注意力监测到儿童遗留检测,从乘员识别到安全带状态判断,座舱内的每一次行为都蕴含着巨大的安全与体验价值。然而,这些感知系统要在多样驾驶行为、复杂座舱布局和极端光照条件下持续稳定运行,传统的真实数据采集方式已难以支撑其开发迭代需求。智能座舱的技术演进,正由“采集驱动”转向“仿真驱动”。一、智能座舱仿真的挑战与突破图1:座舱实例图智能座舱中的AI系统,不仅需要理解驾驶员的行为和状态,还要同时感知乘员、儿童、宠物乃至环境中的潜在
    康谋 2025-04-02 10:23 105浏览
  • 北京贞光科技有限公司作为紫光同芯授权代理商,专注于为客户提供车规级安全芯片的硬件供应与软件SDK一站式解决方案,同时配备专业技术团队,为选型及定制需求提供现场指导与支持。随着新能源汽车渗透率突破40%(中汽协2024数据),智能驾驶向L3+快速演进,车规级MCU正迎来技术范式变革。作为汽车电子系统的"神经中枢",通过AEC-Q100 Grade 1认证的MCU芯片需在-40℃~150℃极端温度下保持μs级响应精度,同时满足ISO 26262 ASIL-D功能安全要求。在集中式
    贞光科技 2025-04-02 14:50 134浏览
我要评论
0
0
点击右上角,分享到朋友圈 我知道啦
请使用浏览器分享功能 我知道啦