對于連接器pin stub的影響掐场,通過上一篇的連接器過孔系列之pin stub篇屯换,我們已經(jīng)知道連接器pin stub過長對信號有惡化效應。但是當沒有其他的連接器可選剔猿、可替代串塑,將過孔反焊盤擴大椅寺、非功能焊盤去掉靖苇、換成low Dk/low Df的板材等優(yōu)化措施均已用上阱州,而我們的系統(tǒng)裕量依然不夠,仍需處處摳裕量勋拟,任何地方的提升都對系統(tǒng)性能有著不可忽視的作用時,是否有方法進一步提升連接器過孔處的性能妈候?
高速信號的連接器pin的樣子都是下圖1所示敢靡,pin可以分解成3個部分,其中只有pin_2這部分是與過孔孔壁接觸的苦银,也就是我們常說的魚眼啸胧。Pin_1負責將信號從連接器引入過孔中;Pin_2負責將信號傳遞給過孔幔虏;pin_3對于信號來說就沒有正面的作用了纺念,就是一段stub,為了跟過孔stub相區(qū)別想括,我們在這稱之為pin stub陷谱。上一篇文章講了這個pin stub對于信號的影響有多大。今天我們要進一步分析把圖1所示的連接器插入過孔后瑟蜈,連接器pin與過孔相結(jié)合后的效應烟逊。
圖1 ?高速信號連接器pin示意圖
假設(shè)PCB厚度=2.2mm,連接器信號pin長2.2mm铺根,連接器從top層往下壓宪躯。
當過孔不做背鉆時,將連接器壓進過孔位迂,連接器的pin+過孔的示意圖如下所示:
圖2 ? 過孔不背鉆访雪,
高速信號連接器pin插入過孔后的示意圖
當過孔底部做背鉆后,再將連接器壓進過孔掂林,連接器的pin+過孔的示意圖如下所示:
圖3 ? 過孔底部背鉆后臣缀,
高速信號連接器pin插入過孔后的示意圖
當過孔頂部做背鉆后,再將連接器壓進過孔党饮,連接器的pin+過孔的示意圖如下所示:
圖4 ? 過孔頂部背鉆后肝陪,
高速信號連接器pin插入過孔后的示意圖
當過孔雙面做背鉆后,再將連接器壓進過孔刑顺,連接器的pin+過孔的示意圖如下所示:
圖5 ?過孔雙面背鉆后氯窍,
高速信號連接器pin插入過孔后的示意圖
針對圖3~圖5的三種背鉆方式進行建模仿真饲常,看看有多大差異。
1.過孔從底部背鉆狼讨,壓上連接器后贝淤,pin stub=30.6mil,從top到魚眼的過孔stub(上stub)為24.4mil政供,從bottom到布線層的過孔stub(下stub)為10mil播聪。
圖6 ? 過孔底部背鉆,pin stub布隔、過孔stub
2.過孔從頂部背鉆(離魚眼位置留有10mil的安全距離)离陶,壓上連接器后,pin stub=30.6mil衅檀,從top到魚眼的過孔stub(上stub)為10mil招刨,從bottom到布線層的過孔stub(下stub)為30.6mil。
圖7 過孔頂部背鉆哀军,pin stub沉眶、過孔stub
3.過孔雙面過孔背鉆后,壓上連接器后杉适,pin stub=30.6mil谎倔,從top到魚眼的過孔stub(上stub)為10mil,從bottom到布線層的過孔stub(下stub)為10mil猿推。
圖8 過孔雙面背鉆片习,pin stub、過孔stub
以上3種情況下的插損如下圖所示:
圖9 各種情況插損對比圖
說明:
SDD21_1:Case1過孔插上連接器的pin后彤守,pin stub=30.6mil毯侦;過孔底層背鉆,從bottom到布線層的過孔stub(下stub)為10mil具垫,從top到魚眼的過孔stub(上stub)為24.4mil 侈离。
SDD21_2:Case2過孔插上連接器的pin后,pin stub=30.6mil筝蚕;過孔頂層背鉆卦碾,從bottom到布線層的過孔stub(下stub)為30.6mil,從top到魚眼的過孔stub(上stub)為10mil起宽。
SDD21_3:Case3過孔插上連接器的pin后洲胖,pin stub=30.6mil;過孔雙面背鉆坯沪,從bottom到布線層的過孔stub(下stub)為10mil绿映,從top到魚眼的過孔stub(上stub)為10mil。
Table1. 連接器過孔不同處理方式對比
雙面背鉆比僅底部背鉆,插損提升了0.182dB(Case3-Case1)叉弦,像背板系統(tǒng)丐一,正常情況下系統(tǒng)鏈路上會有兩個連接器,這兩個連接器會引入4對過孔淹冰,如果采用雙面背鉆库车,這條鏈路可以提升0.728dB!驚不驚喜樱拴?開不開心柠衍?
由于連接器pin_1(見圖1所示)的長度不長,造成與之對應的過孔上部stub一般也就二十幾mil晶乔,比起過孔下部stub動輒四五十mil的長度珍坊,短了一大截,所以很少有人會去關(guān)注過孔上部stub正罢。但是如果連接器pin stub過長垫蛆,沒有更好的連接器可選、可替代腺怯,而我們的系統(tǒng)裕量又不夠,需要處處摳裕量時川无,過孔雙面背鉆不失為一種選擇呛占。