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廣元兄
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過(guò)孔相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)

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這里所說(shuō)的過(guò)孔Via不是指HDI(High Density Interconnector)使用的盲埋孔,而是MLB更多使用的通孔PTH(Plated through hole) Via。

過(guò)孔形狀

通孔內(nèi)徑通常有0.2mm、0.25mm和0.3mm,針對(duì)不同類產(chǎn)品,會(huì)有不同的選擇。比如0.3047/0.5588/0.8128 (drill/pad/antipad)。

過(guò)孔排列

過(guò)孔的排列,更關(guān)注于相鄰過(guò)孔轉(zhuǎn)換之間的耦合,以此來(lái)確定縫合過(guò)孔的位置選擇,保證信號(hào)的性能最優(yōu)化。

·TX&RX避免靠近

·垂直打孔

·錯(cuò)列打孔

實(shí)際的版圖設(shè)計(jì)中,不管什么打孔,都是建議保持一定距離,這是防止過(guò)孔垂直區(qū)域的串?dāng)_。

很多規(guī)范文件給出的建議值:差分過(guò)孔間距25~50mil,回流地孔的距離80~100mil

根據(jù)相關(guān)的仿真結(jié)果給出反焊盤(pán)形狀:橢圓形和8字形。

過(guò)孔影響因素:

相關(guān)的仿真步驟,這里就不一一展示了。

總結(jié)一下規(guī)律:

還有一個(gè)背鉆(Back drill)的問(wèn)題。

對(duì)于背鉆,主要鉆頭尺寸,完成厚度,完成孔尺寸,關(guān)鍵區(qū)域的最小深度,最大背鉆深度等由連接器供應(yīng)商和 PCB 制造商指定,以最大限度地提高可靠性。

鉆頭的直徑要大于通孔的孔直徑,一般背鉆孔徑=鉆孔直徑+10mil。需要和對(duì)應(yīng)的板廠對(duì)接生產(chǎn)工藝,根據(jù)加工鉆孔的深度工藝公差水平在“不能破壞PCB孔與走線連接”的基礎(chǔ)上保證“剩余Stub長(zhǎng)度盡可能小”。這里面有個(gè)臨界區(qū),是指電鍍通孔要求必須符合規(guī)范的區(qū)域。僅允許在非關(guān)鍵區(qū)域進(jìn)行背鉆。

什么時(shí)候考慮背鉆?這個(gè)取決于芯片驅(qū)動(dòng)能力,互連鏈路,信號(hào)速率等等。一般的經(jīng)驗(yàn)是≥5Gbps速率的信號(hào)就需要考慮了。

當(dāng)然,我也看過(guò)有的設(shè)計(jì),在Stub殘樁背鉆處理和反焊盤(pán)的處理,做了一個(gè)取舍。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),過(guò)孔背鉆的處理解決的是反射的問(wèn)題,反焊盤(pán)的處理解決的是阻抗突變的問(wèn)題。但這里面其實(shí)還有EM問(wèn)題。

PCB板的疊層和板材,對(duì)過(guò)孔的影響是不可忽略的,只不過(guò)這部分的因素就沒(méi)有加入其中來(lái)展開(kāi)。但我們?cè)趯?shí)際工作中,還是要注意疊層和板材對(duì)過(guò)孔以及版圖設(shè)計(jì)的影響。

對(duì)過(guò)孔的定性,除了阻抗,還有其他參數(shù),比如插入損耗、回波損耗、NEXT 和 FEXT,可以更全面了解過(guò)孔或過(guò)孔陣列的排序。

下面是幾種過(guò)孔排列形式:

相關(guān)仿真得出:紅色標(biāo)記處的參數(shù)最好。

還有一個(gè)需要注意的是:過(guò)孔表面鍍銅,高速總線性能可能會(huì)受到表面粗糙度的影響,從而導(dǎo)致高頻信號(hào)衰減,這里面除了銅箔類型,還有工藝的問(wèn)題。

當(dāng)然,除了所說(shuō)的信號(hào)過(guò)孔,還有電源孔,除了考慮載流能力,還要考慮PDN 的影響。這樣說(shuō)來(lái),過(guò)孔可琢磨的方向就更多了。

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