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技术文章:PCB设计仅仅只是背板的问题吗?

2020-12-14 15:06
一博科技
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先来看背板,背板走线比较简单,基本是连接器到连接器直连,且做了背钻,也对差分孔进行了一定的优化,初步看起来没有什么大的问题,一些小问题如下:

主要的问题是差分对穿过连接器,反焊盘没法继续掏大,同时焊盘又太大,导致过孔阻抗会偏低。

接着再来看看交换板的PCB走线情况(为了保密,尽量只截取和我们问题相关的部分走线),可以看出,没有出问题的通道线路主要分布在芯片上下的位置,线路比较长且靠近底层走线,stub较短;而出问题的两个插槽正好位于中间部分的走线,线路都比较短(2.2inch左右),最主要的问题是2mm板厚大部分信号走在第三层(红色走线),且连接器过孔没有做反焊盘优化,此时过孔stub的影响非常大,差分过孔阻抗估计不足60ohm。另外在芯片处由于空间比较小,反焊盘掏空的尺寸有限,且stub也较长,过孔阻抗先天会较低,在我们看来交换板的设计对于高速信号来说可能是最致命的影响。

最后来检查业务板,业务板上和交换板的设计一样也有致命的缺陷,主要的问题是2mm的板厚,关键的信号走在第三层且没有背钻,这样导致过孔stub较长,而差分过孔本身又没有优化,这几个因素严重影响到过孔阻抗,导致过孔阻抗偏低,加剧了系统的信号反射。

从上面查板的结果来看,大致问题已经比较清楚了,修改背板不一定能解决这个信号质量不好的问题,主要是交换板和业务板本身的设计问题比较大造成的,而这些问题如过孔stub太长、过孔没有优化等其实我们高速先生之前一直强调过,高速信号需要注意的细节会更多,往往一个细节没有注意就会成为压死骆驼的最后一根稻草!

下一步我们会通过仿真和测试来进行验证我们的猜想,欲知详情,请看下回分解!

— end —

本期提问

同样是插业务板和交换板,为什么其他的槽没有问题?难道不是背板的问题吗?


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