高速先生成員--姜杰
高速先生最近寫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獲益匪淺,甚至一度覺得自己強的可怕,不過,在得知即將負(fù)責(zé)一個112Gbps的仿真項目后,多少還是有點小緊張,就像等待男友的少女……
雖然是改板設(shè)計,畢竟信號速率擺在那里,雷豹絲毫不敢大意。經(jīng)過前期的密集溝通和準(zhǔn)備工作,單板終于進入了仿真階段。
其中,BGA高速信號管腳的優(yōu)化方式,暫時保留之前的設(shè)計,最終方案有待仿真確認(rèn)。
根據(jù)高速信號的管腳分布,為減小TX與RX之間的串?dāng)_,二者需要分層布線。同時,為減小反向信號之間線穿孔帶來的串?dāng)_(不知道在說啥的朋友看這里《TX RX分層,怎么分才對?》),對于TOP面布局的BGA,外圈管腳對應(yīng)的高速信號走線,選擇靠TOP面的層面,扇出過孔的Z軸方向有效長度較短(簡稱短過孔);內(nèi)圈管腳對應(yīng)的高速信號走線,選擇靠BOTTOM面的層面,扇出過孔的Z軸方向有效長度較長(簡稱長過孔)。
所以,現(xiàn)在的問題就是該如何對長、短兩種過孔分別進行優(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)化方法也比較簡單,反焊盤咔咔一頓挖就行了。果然,短孔阻抗和預(yù)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。
接下來是長孔,上一次優(yōu)化感性長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(shè)計的阻抗有多夸張。
出人意料,Z軸有效長度123mil的長過孔,阻抗居然也呈容性特征!
怎么回事?本來憋足勁想要大展拳腳的雷豹,感覺像是一拳擂在了棉花上。
他的第一反應(yīng)是,Layout攻城獅熟讀高速先生文章,長孔使用了孔徑較大的過孔。檢查發(fā)現(xiàn)長孔和短孔的過孔相同,孔徑8mil。
那就只有過孔分布的影響了。可是,Pitch一樣的管腳扇出方式不應(yīng)該也是一樣的嗎?
雖然覺得同一個BGA差分過孔扇出方式不大可能不同,雷豹還是開始仔細(xì)比對,還真就找出了差異:短過孔的N、P信號過孔對內(nèi)間距37mil,長過孔的只有31mil!
看到原版設(shè)計兩種過孔間距的規(guī)律性分布,雷豹仿佛明白了什么。為此,他專門做了個對比,其它條件不變的情況下,把長過孔的間距也增加至37mil,果不其然,感性過孔如約而至,阻抗再次飄高。
找到原因,剩下的就好辦了。容性過孔嘛,熟悉的配方,熟悉的套路,雷豹手到擒來,很快完成了長孔的阻抗優(yōu)化。
通過這個案例,雷豹也琢磨出了點門道:沒有什么是一成不變的,只要能優(yōu)化性能,BGA扇出過孔的間距同樣可以用來做文章,正所謂:
“別人笑我太瘋癲,
我笑他人看不穿。”
不見阻抗突變處,
無峰無谷無波瀾。
看來,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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