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高速先生成員--姜杰 高速先生前不久一篇關(guān)于AC電容的文章《明知故問？？高速AC耦合電容挨得很近，串?dāng)_會不會很大……》，引起了不少粉絲的討論，最近有熱心讀者發(fā)來這樣一張圖，詢問這種節(jié)省空間的打孔方式是否可行？ 熟悉電路板電源去耦電容設(shè)計的朋友，一定看出來了這種扇出方式的靈感來源：對于BGA布局相反面的去耦小電容，經(jīng)常采用這種過孔朝向管腳焊盤內(nèi)部的方式，一來電容布局在BGA管腳正下方，節(jié)省了布局空間（畢竟，這個位置，不放去耦電容，別的器件也不敢亂放）；二來，電容盡量靠近了用電管腳，電源、地管腳可以就近連接相應(yīng)的過孔，減小了回流路徑，可謂一舉兩得。 細(xì)一琢磨，又覺得哪里不對勁，當(dāng)設(shè)計對象由PCB電源去耦電容，變成高速信號的AC電容，這種方法是否同樣適用？ 感覺歸感覺，高速先生還是習(xí)慣用數(shù)據(jù)說話，建個模型仿真摸摸底。如果方法可行，當(dāng)然皆大歡喜，如果不行，也能搞清楚原因。 這種AC電容扇出方式節(jié)省空間的關(guān)鍵，在于過孔打在電容的管腳焊盤之間，3D建模如下。 為了大家能看的更清楚，隱藏電容后的俯視圖如下（下文簡稱via-in）： 對于速率25Gbps，差分走線特征阻抗100歐的信號，該模型PCB仿真結(jié)果的阻抗低點僅為81.49歐姆，顯然不太美麗。 保持其它條件不變，調(diào)整扇出過孔的位置：將打在電容管腳焊盤之間的過孔移到電容外部（下文簡稱via-out）。 PCB阻抗仿真結(jié)果如下，最低值大幅提升至94歐！ 細(xì)心的網(wǎng)友會問了，為啥過孔打在電容焊盤外部的阻抗曲線會出現(xiàn)兩個低點？對照模型就能看出，圖中的兩個阻抗低點，一個對應(yīng)過孔，一個對應(yīng)AC電容，雖然這兩處都有做反焊盤優(yōu)化，畢竟離100歐的目標(biāo)還差那么一些。 對比via-in和via-out兩種方式阻抗連續(xù)性的另外一個指標(biāo)—回波損耗，可以看出同樣的趨勢，via-in的回?fù)p明顯比via-out的差。 為什么via-in的阻抗跌的這么厲害呢？正常情況下（via-out），信號從電容的管腳1進(jìn)入后，經(jīng)過電容本體，從管腳2離開，最后進(jìn)入換層過孔。 至于via-in的信號流向分析，熟悉高速先生文章的朋友一定會記得，之前我們介紹過從場的角度看問題。高速先生這里先賣個關(guān)子，咱們答題區(qū)見…… 關(guān)于一博： 一博科技成立于2003年3月，深圳創(chuàng)業(yè)板上市公司，股票代碼: 301366，專注于高速PCB設(shè)計、SI/PI仿真分析等技術(shù)服務(wù)，并為研發(fā)樣機及批量生產(chǎn)提供高品質(zhì)、短交期的PCB制板與PCBA生產(chǎn)服務(wù)。致力于打造一流的硬件創(chuàng)新平臺，加快電子產(chǎn)品的硬件創(chuàng)新進(jìn)程，提升產(chǎn)品質(zhì)量。 一博全新PCB板廠位于珠海金灣區(qū)，提供2-120層高速、高品質(zhì)、快交期的PCB生產(chǎn)服務(wù)。成品孔厚徑比可達(dá)到75：1；阻抗精度控制在5%；最小線寬間距：30/30um；背鉆STUB公差：1-5mil；20層及以下PCB板交期8天。 |
