一種提高信號(hào)質(zhì)量降低加工成本的并聯(lián)過(guò)孔設(shè)計(jì)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)信號(hào)質(zhì)量領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種提高信號(hào)質(zhì)量降低加工成本的并聯(lián)過(guò)孔設(shè)計(jì)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]電子行業(yè)在摩爾定律的驅(qū)動(dòng)下，產(chǎn)品功能越來(lái)越強(qiáng)，集成度越來(lái)越高，信號(hào)的速率越來(lái)越快，相應(yīng)研發(fā)周期也越來(lái)越短。電子硬件板級(jí)設(shè)計(jì)當(dāng)中信號(hào)換層過(guò)孔所留下的過(guò)孔殘端(即STUB)—直是信號(hào)完整性領(lǐng)域極其重視的問(wèn)題。由于電子產(chǎn)品的微小化、高速化，對(duì)設(shè)計(jì)及工程化帶來(lái)各種挑戰(zhàn)。PCB布線是電氣連接的物理實(shí)現(xiàn)方式。在高速串行系統(tǒng)中，我們需要考慮高質(zhì)量的信號(hào)傳輸質(zhì)量。只有為信號(hào)設(shè)計(jì)出高質(zhì)量的物理傳輸通道，才能夠保證信號(hào)高質(zhì)量，有效傳輸。而目前比較流行的設(shè)計(jì)方法是板級(jí)加工時(shí)，采用背鉆生產(chǎn)工藝。此方法提高了加工成本，加工周期，增加了產(chǎn)品設(shè)計(jì)，生產(chǎn)難度。在板級(jí)設(shè)計(jì)當(dāng)中需要考慮各種影響因素的存在，如傳輸線阻抗，傳輸線損耗，過(guò)孔殘端等各種影響因素。如何能夠解決信號(hào)過(guò)孔換層所帶來(lái)的過(guò)孔殘端問(wèn)題，同時(shí)能夠降低加工成本以及降低影響信號(hào)質(zhì)量的不利因素。
[0003]
本發(fā)明的技術(shù)任務(wù)是提供一種提高信號(hào)質(zhì)量降低加工成本的并聯(lián)過(guò)孔設(shè)計(jì)方法，來(lái)解決信號(hào)過(guò)孔換層所帶來(lái)的過(guò)孔殘端以及同時(shí)能夠降低加工成本以及降低影響信號(hào)質(zhì)量的不利因素的問(wèn)題。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:包括如下步驟:
(1)確定PCB板層疊的層數(shù)；
(2)根據(jù)步驟(1)PCB板的層數(shù)確定信號(hào)層的數(shù)量；
(3)根據(jù)步驟(2)信號(hào)層的數(shù)量計(jì)算過(guò)孔殘端長(zhǎng)度；
(4)根據(jù)步驟(3)過(guò)孔殘端長(zhǎng)度判斷對(duì)GHZ信號(hào)的影響；
(5)當(dāng)從殘端末端反射回的信號(hào)延遲半個(gè)周期時(shí)，即產(chǎn)生諧振；此諧振點(diǎn)的頻率為F=l.5/LEN (F為GHz，LEN為STUB的長(zhǎng)度INCH);若要降低此諧振點(diǎn)對(duì)信號(hào)傳輸?shù)挠绊懼磷钚≈?，則需滿足諧振頻率遠(yuǎn)大于數(shù)據(jù)流中的信號(hào)帶寬，即耐奎斯特頻率(1/2 DATE RATE)粗略估計(jì) F> 10 X 1/2 X DATE RATE 即 LEN〈300/DATE RATE ;按照上述公式及步驟(1)- (4)確定的GHZ信號(hào)，計(jì)算可接受的過(guò)孔殘端長(zhǎng)度；
(6)根據(jù)步驟(5)計(jì)算的可接受的過(guò)孔殘端長(zhǎng)度開(kāi)設(shè)并聯(lián)過(guò)孔即可。
[0005]本發(fā)明的一種提高信號(hào)質(zhì)量降低加工成本的并聯(lián)過(guò)孔設(shè)計(jì)方法和現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果:本發(fā)明巧妙地避免了過(guò)孔殘端對(duì)信號(hào)的影響，也省去了工廠生產(chǎn)的背鉆工序；同時(shí)本發(fā)明解決了信號(hào)過(guò)孔換層所帶來(lái)的過(guò)孔殘端的問(wèn)題，同時(shí)能夠降低加工成本以及降低影響信號(hào)質(zhì)量的不利因素。
[0006]本發(fā)明具有設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于加工、一物多用的特點(diǎn)，因而，具有很好的推廣使用價(jià)值。
【具體實(shí)施方式】
[0007]下面通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0008]實(shí)施例1
一個(gè)8層板，板厚4MM，PCB板層疊結(jié)構(gòu)，信號(hào)-地層-信號(hào)-電源-電源-信號(hào)-地層-信號(hào)，共四個(gè)信號(hào)層。如果表層走線，第三層換層，過(guò)孔殘端長(zhǎng)度為151.58MIL，此殘端長(zhǎng)度對(duì)于GHZ信號(hào)來(lái)說(shuō)影響是很大的。此殘端對(duì)信號(hào)的影響方式為:當(dāng)從Lenstub (殘端)末端反射回的信號(hào)延遲半個(gè)周期時(shí)，即產(chǎn)生諧振。此諧振點(diǎn)的頻率為F=l.5/LEN (F為GHz，LEN為STUB的長(zhǎng)度INCH)若要降低此諧振點(diǎn)對(duì)信號(hào)傳輸?shù)挠绊懼磷钚≈?，則需滿足諧振頻率遠(yuǎn)大于數(shù)據(jù)流中的信號(hào)帶寬，即耐奎斯特頻率(1/2 DATE RATE)粗略估計(jì)F> 10 x 1/2 xDATE RATE即LEN〈300/DATE RATE。按照此估算公式，如果是8Gbps信號(hào)，可接受的過(guò)孔殘端長(zhǎng)度為37.5MIL.在此8層結(jié)構(gòu)中，8Gbps信號(hào)走在第三層，過(guò)孔殘端是不被允許的。一般常規(guī)做法是采用背鉆，此方法增加設(shè)計(jì)難度，提高加工成本。并且因?yàn)楣に囅拗?，?duì)于壓接器件需要留出針腳的壓接長(zhǎng)度，無(wú)法做到完全減掉STUB。本發(fā)明針對(duì)此種情況，發(fā)明一種能夠減小STUB影響的過(guò)孔結(jié)構(gòu)，STUB=151.58MIL的長(zhǎng)STUB過(guò)孔結(jié)構(gòu)模型，去掉STUB影響的并聯(lián)過(guò)孔設(shè)計(jì)模型。采用本發(fā)明的并聯(lián)過(guò)孔結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)是將STUB降低到最小。
[0009]實(shí)施例2
一板厚為3.5MM的20層背板，SGpbs信號(hào)只有8對(duì)，所預(yù)留走線層面導(dǎo)致信號(hào)STUB過(guò)長(zhǎng)，采用背鉆設(shè)計(jì)成本較高，且需要背鉆信號(hào)過(guò)少，因此采用此工藝成本較高，且多一道加工程序。所以采用本發(fā)明并聯(lián)過(guò)孔設(shè)計(jì)方案，取得同樣的信號(hào)完整性效果。
[0010]通過(guò)上面【具體實(shí)施方式】，所述技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可容易的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。但是應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明并不限于上述的【具體實(shí)施方式】。在公開(kāi)的實(shí)施方式的基礎(chǔ)上，所述技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可任意組合不同的技術(shù)特征，從而實(shí)現(xiàn)不同的技術(shù)方案。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種提高信號(hào)質(zhì)量降低加工成本的并聯(lián)過(guò)孔設(shè)計(jì)方法，其特征在于:包括如下步驟: (1)確定PCB板層疊的層數(shù)； (2)根據(jù)步驟(1)PCB板的層數(shù)確定信號(hào)層的數(shù)量； (3)根據(jù)步驟(2)信號(hào)層的數(shù)量計(jì)算過(guò)孔殘端長(zhǎng)度； (4)根據(jù)步驟(3)過(guò)孔殘端長(zhǎng)度判斷對(duì)GHZ信號(hào)的影響； (5)當(dāng)從殘端末端反射回的信號(hào)延遲半個(gè)周期時(shí)，即產(chǎn)生諧振；此諧振點(diǎn)的頻率為F=l.5/LEN (F為GHz，LEN為STUB的長(zhǎng)度INCH);若要降低此諧振點(diǎn)對(duì)信號(hào)傳輸?shù)挠绊懼磷钚≈?，則需滿足諧振頻率遠(yuǎn)大于數(shù)據(jù)流中的信號(hào)帶寬，即耐奎斯特頻率(1/2 DATE RATE)粗略估計(jì) F> 10 X 1/2 X DATE RATE 即 LEN〈300/DATE RATE ;按照上述公式及步驟(1)- (4)確定的GHZ信號(hào)，計(jì)算可接受的過(guò)孔殘端長(zhǎng)度； (6)根據(jù)步驟(5)計(jì)算的可接受的過(guò)孔殘端長(zhǎng)度開(kāi)設(shè)并聯(lián)過(guò)孔即可。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種提高信號(hào)質(zhì)量降低加工成本的并聯(lián)過(guò)孔設(shè)計(jì)方法，屬于計(jì)算機(jī)信號(hào)質(zhì)量領(lǐng)域，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題為信號(hào)過(guò)孔換層所帶來(lái)的過(guò)孔殘端以及同時(shí)能夠降低加工成本以及降低影響信號(hào)質(zhì)量的不利因素。技術(shù)方案為：包括如下步驟：（1）確定PCB板層疊的層數(shù)；（2）根據(jù)步驟（1）PCB板的層數(shù)確定信號(hào)層的數(shù)量；（3）根據(jù)步驟（2）信號(hào)層的數(shù)量計(jì)算過(guò)孔殘端長(zhǎng)度；（4）根據(jù)步驟（3）過(guò)孔殘端長(zhǎng)度判斷對(duì)GHZ信號(hào)的影響。
【IPC分類(lèi)】H05K3/00, H05K1/11
【公開(kāi)號(hào)】CN105307404
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510902143
【發(fā)明人】王素華, 鄒定國(guó), 宗艷艷
【申請(qǐng)人】浪潮電子信息產(chǎn)業(yè)股份有限公司
【公開(kāi)日】2016年2月3日
【申請(qǐng)日】2015年12月9日