高速先生成員--姜杰
高速先生最近寫(xiě)了不少介紹高速信號仿真的文章(文章鏈接匯總,看這篇就夠了《聊聊100G信號的仿真》)。雷豹逐一研讀后感覺(jué)獲益匪淺,甚至一度覺(jué)得自己強的可怕,不過(guò),在得知即將負責一個(gè)112Gbps的仿真項目后,多少還是有點(diǎn)小緊張,就像等待男友的少女……
雖然是改板設計,畢竟信號速率擺在那里,雷豹絲毫不敢大意。經(jīng)過(guò)前期的密集溝通和準備工作,單板終于進(jìn)入了仿真階段。
其中,BGA高速信號管腳的優(yōu)化方式,暫時(shí)保留之前的設計,最終方案有待仿真確認。
根據高速信號的管腳分布,為減小TX與RX之間的串擾,二者需要分層布線(xiàn)。同時(shí),為減小反向信號之間線(xiàn)穿孔帶來(lái)的串擾(不知道在說(shuō)啥的朋友看這里《TX RX分層,怎么分才對?》),對于TOP面布局的BGA,外圈管腳對應的高速信號走線(xiàn),選擇靠TOP面的層面,扇出過(guò)孔的Z軸方向有效長(cháng)度較短(簡(jiǎn)稱(chēng)短過(guò)孔);內圈管腳對應的高速信號走線(xiàn),選擇靠BOTTOM面的層面,扇出過(guò)孔的Z軸方向有效長(cháng)度較長(cháng)(簡(jiǎn)稱(chēng)長(cháng)過(guò)孔)。
所以,現在的問(wèn)題就是該如何對長(cháng)、短兩種過(guò)孔分別進(jìn)行優(yōu)化了。
雷豹決定先看短孔的情況,因為短孔通常呈容性,優(yōu)化方法也比較簡(jiǎn)單,反焊盤(pán)咔咔一頓挖就行了。果然,短孔阻抗和預期的一樣,是偏低的。
一通操作猛如虎,短孔阻抗很快就達到了比較理想的水平。
接下來(lái)是長(cháng)孔,上一次優(yōu)化感性長(cháng)孔的痛苦回憶讓雷豹心有余悸,深呼吸,先摸摸底,仿真看看原設計的阻抗有多夸張。
出人意料,Z軸有效長(cháng)度123mil的長(cháng)過(guò)孔,阻抗居然也呈容性特征!
怎么回事?本來(lái)憋足勁想要大展拳腳的雷豹,感覺(jué)像是一拳擂在了棉花上。
他的第一反應是,Layout攻城獅熟讀高速先生文章,長(cháng)孔使用了孔徑較大的過(guò)孔。檢查發(fā)現長(cháng)孔和短孔的過(guò)孔相同,孔徑8mil。
那就只有過(guò)孔分布的影響了?墒,Pitch一樣的管腳扇出方式不應該也是一樣的嗎?
雖然覺(jué)得同一個(gè)BGA差分過(guò)孔扇出方式不大可能不同,雷豹還是開(kāi)始仔細比對,還真就找出了差異:短過(guò)孔的N、P信號過(guò)孔對內間距37mil,長(cháng)過(guò)孔的只有31mil!
看到原版設計兩種過(guò)孔間距的規律性分布,雷豹仿佛明白了什么。為此,他專(zhuān)門(mén)做了個(gè)對比,其它條件不變的情況下,把長(cháng)過(guò)孔的間距也增加至37mil,果不其然,感性過(guò)孔如約而至,阻抗再次飄高。
找到原因,剩下的就好辦了。容性過(guò)孔嘛,熟悉的配方,熟悉的套路,雷豹手到擒來(lái),很快完成了長(cháng)孔的阻抗優(yōu)化。
通過(guò)這個(gè)案例,雷豹也琢磨出了點(diǎn)門(mén)道:沒(méi)有什么是一成不變的,只要能優(yōu)化性能,BGA扇出過(guò)孔的間距同樣可以用來(lái)做文章,正所謂:
“別人笑我太瘋癲,
我笑他人看不穿!
不見(jiàn)阻抗突變處,
無(wú)峰無(wú)谷無(wú)波瀾。
看來(lái),原版背后有高手,雷豹迫不及待的去OA流程溯源,師傅Chris的名字赫然入目……
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