PCB設計反焊盤的樣子越詭異,高速過孔的性能越好?
發布時間:2025-11-20 16:45:03
高速先生成員(yuán)-- 黃剛
隨著傳輸速率越來越高,在PCB設計上難做的地方早(zǎo)就不是走線的設計(jì)了,而是變成了過孔的設計。為(wéi)什麽怎麽說呢(ne),Chris給大家舉個栗子大家就知道了:你知道(dào)PCB板(bǎn)廠能夠給大(dà)家保證走線的阻抗在±10%,但是有哪家板廠可以給大家保證過孔的阻抗±10%的嗎?目測到目前為止應該是沒有的哈。另(lìng)外在長通道的鏈路傳輸中,大家肯定都知道傳輸線的損耗占絕大部分的比例,但是(shì)你又是否敢相信,有(yǒu)可能一個過孔的損耗(hào)比20inch傳(chuán)輸(shū)線損耗都多嗎?很多情況下大家用(yòng)了賊好(hǎo)賊貴的板材,走線(xiàn)也不是很長,但是加工出來的高速串行通道的誤碼率居然還賊高,甚至完全無法link上。往往問題就出在過(guò)孔的優化上了,例如過孔(kǒng)沒(méi)有做背鑽,又或者今天要說的,反焊盤(pán)挖空沒get到(dào)!

應眾多粉絲(sī)的牆裂要求,Chris今天就給大家講講過孔反焊(hàn)盤(pán)挖空這檔子事。為什麽要挖空過孔的反(fǎn)焊盤呢?其實跟走線要參考上下層的地平麵原理是差不多(duō)的。走(zǒu)線的線寬越寬(kuān),需要參考的地平麵就需要遠一點,同(tóng)樣的,過孔的孔徑越大,需要挖空的反焊(hàn)盤也相應需(xū)要大一(yī)點。原理我都懂,但是具體要挖多大才是大呢?

Chris拿一個具體的例子給大家分享下哈,這是一個高速連接器的過(guò)孔設計,如下所示:

上麵(miàn)已(yǐ)經對連接(jiē)器過孔有(yǒu)了一個初步的挖空方案了(le)。但是(shì)這個方(fāng)案是不(bú)是最好的性能呢?我們把一對連接器過孔的3D模型提取出(chū)來,就(jiù)是下麵那樣子:

然後Chris做一個很有意思的反焊盤大小掃描(miáo)方(fāng)案,那(nà)就是保持這對過孔反焊盤的(de)麵積不變,也就是長L乘以寬W不變,去改變W和L的比例關係,來看看(kàn)到底在(zài)哪一(yī)組W和L的情況(kuàng)下,這對(duì)過孔的(de)性能最好!

懂(dǒng)?不懂?Chris舉個例子哈,例如(rú)W=25mil,麵積不變的情況下反焊盤是長下麵那樣的:

W=45mil時(shí),麵積不變情況下反焊盤是長這(zhè)樣的:

我們把寬度W設置成(chéng)變量,保持麵積不變的情況下,W逐漸變大,長度L肯定就逐漸變小了。W從25mil到45mil的變化過程,可(kě)以看到過孔反焊盤(pán)的形狀是這樣變(biàn)的:

麵積不變,那不就相當於挖空的大小一樣嘛,那過孔的性能能有(yǒu)多大差(chà)別?過孔的(de)阻抗頂多差個1-2歐姆而(ér)已吧?

1-2歐姆???(1-2)*10歐姆才是他們的差別!看看下(xià)麵這個仿真結(jié)果,這個本來需要設計成100歐姆的連接器過孔,仿真掃描出來的結果最低的阻抗隻有85歐姆,最高(gāo)的去到了96歐姆!!

阻抗(kàng)變化大了,回波損耗的差異自然(rán)也賊大。好的和不好的回波損耗的差距居然超過了20dB!!!

是不是有這麽一(yī)種感覺,每(měi)次看完Chris的文章之(zhī)後,貌似學到了很多,但是又好像什麽也沒學(xué)到一樣,哈哈!不(bú)能全怪Chris啊,過孔優(yōu)化本身就(jiù)是一(yī)個可以定性但很難定量的東西,Chris也的(de)確很難回答到大家的一個特(tè)定項目的過孔結構應該怎麽去挖空反焊盤來得到最佳的性能,如果(guǒ)要得到的話,也隻能通過仿真來確(què)定優化方案(àn),不然拍個小腦袋來給的話,是沒法一下就(jiù)戳中性能最佳的那個方案。Chris也(yě)隻能幫大家到這裏(lǐ)了,還是(shì)那句老話,有需要的話仿真幫大家看看咯……

