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过孔加入自耦合电感补偿设计 – GraserWARE G-Shape Route

版本:EnhancePack 3.5.2

减少因过孔(via)造成的寄生电容效应
 
自耦合电感补偿使用在过孔(via)之设计,运用于高速信号环境,包含30Gbps频带宽度以上的数据传输率,这是个有效率并带来效益的方法。运用这种方法可提高信号完整度,并能促进更多类型硬件的相互连接,比如处理器和内存之连接或处理器和各类网络芯片之间。
 
电路板结构是由许多层铜箔电路迭加而成,电路层之间的信号通讯所经过的媒介的就是过孔(via)或称为导孔。如果在由电路上过孔的功用上来看,过孔大致可分成两种:一种用来连接各层间的电气;第二是作固定器件或定位用。在制程上,有分为盲孔(blind via)、埋孔(buried via)和通孔(through via)。
 
过孔本身存在着寄生的杂散电容,此寄生电容会影响信号上升时间,减低了电路的速度。当过孔数量越来越多,产生的寄生电容效应也就越大。以往想要减少寄生效应产生的负面影响,通常都会在设计当中尽量选择合理尺寸的过孔大小,例如VCC与GND的过孔,可以考虑使用尺寸较大的。另外一种方式则是使用较薄的PCB
板,也可以减少寄生电容,或者是走在线尽量不要换层。

 

 是否有更省时的方法来减少Via产生的电容效应,进而提升高频时的速度?
 
是否可以不用增加Via的尺寸,也可达到相同的电感补偿机制?
 是否可以用较少的背钻或埋孔来达到节省成本的目的?

根据Intel在2016年时所申请的专利中,我们可以看到在走线准备要进入Via的阶段时,在结构上做一些变化,设计成半圆形的走线进入Via,通过Via之后可一样设计成半圆形走线出来,这样的做法可达到自耦合电感补偿,增加电感效应,因为形状酷似英文字母G,我们称之为 G-Shape Route。
 
现在藉由GraserWARE G-Shape Route功能,就可以减少背钻(back drill)或埋孔(buried via) ,并轻松解决上述问题,大幅节省电路板制造的成本。

设计成G形的走线进入Via

GraserWARE GShape


GraserWARE G-Shape Route操作接口

 
Trace Layer:选择要修改哪一层
Trace Width (WL,mils):设定走线宽度
Air gap trace to pad (LVia_gap,mils):设定走线与过孔之间的距离
Air gap pad to keepout(LVss_gap,mils):设定组件与禁制区域的距离
 
选择好Direction之后,点选【Select Pin】按钮,可开始选择需要更改的PIN。


GraserWARE G Shape

 

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