答题|没开玩笑!高速信号不能参考电源网络这条规则,其实很难做到

高速先生 2024-05-31 11:51


上期话题

没开玩笑!高速信号不能参考电源网络这条规则,其实很难做到

(戳标题,即可查看上期文章回顾)


Q

面对BGA里面电源pin相邻的现实,大家能想到什么方法来改善它对高速信号的影响呢?

感谢各位网友的精彩答案,下面说说高速先生的想法,在BGA里面,如果pin排列不能改变了,就是电源pin挨着高速信号pin的话,那我们还是能想到一些设计方法来稍微改善的,例如以下:


1,首先肯定就是尽量拉大信号过孔与电源过孔的距离了,虽说焊盘是挨一起,但是不代表扇出的过孔一定就得挨一起是吧;


2,另外就是缩短信号孔与电源孔垂直方向上的并行长度了,要么就信号孔短,要么就电源孔短,要么就一起短;


3,很多同学说到了把电源孔背钻,本身也是个不错的方法,但是这个方法感觉不太有可行性哈,因为很多情况下BGA的背面是放电容的,电源pin通过过孔连到背面的电容上,如果背钻了,那怎么连呢对吧,不过有电容的情况下,这个谐振效应还是会有一丢丢改善的,但是不会很多;


4,另外,也是最重要的,你需要知道谐振大概影响的频段,如果你本来就只是10到25Gbps的信号,甚至更低,其实很多情况下你只是看着高频会差,其实对你们所在速率信号的影响是非常小的,也不需要非常担心这个情况哈!

(以下内容选自部分网友答题)

一是通过增加电源的去耦电容,并注意调整其摆放位置;二是可以调整差分线的走线间距和走线层,通过减小过孔的耦合长度,减小耦合带来的影响。 

@ 杆

评分:3分

串绕变大主要是因为信号孔和电源孔的耦合路径原因。通过盲孔,背钻等工艺将信号路径尽可能少的和电源孔耦合。也可以将电源孔用盲孔   背钻工艺优化一下。要么将电源孔用更小的孔径和盘径也行。 

@ 莫克

评分:3分

跟电源或者地网络没关系,主要问题还是电源孔的孔壁悬空成了天线,这么说吧,如果把这个电源孔换成只连了一个地平面的地孔,情况一样糟糕 

@ 恩格拉拉里克

评分:2分

你这个电源孔是有源的还是无源的呀,无源的话最多当成一个stub,有源的话就得看电源噪声的波动了,要是纹波比较大的话,噪声耦合到信号孔影响就很大,这种的最好加个电容隔离一下 


@ 神经蛙

评分:2分

电源PIN加去耦电容;利用盲埋孔设计;或者调整电源过孔的扇出位置。

@ omega002

评分:3分

最好从串扰角度入手,优化串扰:
1:加大两信号之间的距离。如果信号不是满pin 电源不是与信号交错,扇出方向看能不能避开
2:距离无法改变就减小两信号之间的耦合长度。此处是过孔的并行的长度,把一个信号走浅层一个信号走深层,或者两个都走浅层。看信号孔是否要背钻  


@ Larson

评分:3分

如果bga内部高速信号pin周围有电源pin,那就采用埋盲孔方案吧。高速信号通过盲孔引向bga焊盘(附加电镀填孔工艺),然后在此高速信号周围放置同样地网络的盲孔,“包围”住高速信号。


@ Ben

评分:3分

1.差分孔间距:优化差分孔间距,紧耦合情况下会降低电源噪声干扰。
2.去耦电容:电源孔附近放置一个高频电容去电源噪声,减少干扰量。
3.使用盲埋孔设计:利用盲埋孔,减少z轴上的耦合长度。
4.优化调整一下电源孔到信号孔之间的距离。
5.背钻。远离跟盲埋孔差不多,也是为了减少z轴的耦合长度。 


@ Trunktren

评分:3分

设计上过孔得做背钻或者盲埋,让高速信号的过孔深度短,减小其他电源平面对高速信号的影响;扇孔时高速信号尽量让地孔包地,做到立体包地;工艺上还可以选择更好的板材,减小损耗。 


@ 轻描淡写

评分:3分

首先想到的就是添加去耦电容,减小电源阻抗,另一方面是保证电源平面和地平面相近,利用平板电容减小电源阻抗。不过对于20G这么高的频率,分立电容应该是没有什么用处了。 


@ 绝对零度

评分:2分



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