高速信號過孔對信號影響因素研究

余 凱 胡新星 劉 豐 華炎生

（珠海方正印刷電路板發展有限公司，廣東 珠海 519100）

高速信號過孔對信號影響因素研究

余 凱 胡新星 劉 豐 華炎生

（珠海方正印刷電路板發展有限公司，廣東 珠海 519100）

影響信號完整性的因素有很多，其中過孔結構對信號影響越來越明顯，如何進行有效的過孔設計從而使過孔阻抗與激勵源阻抗配從而達到信號完整性已經成為當今PCB設計業界中的一個熱門課題。文章通過Ansys公司的HFSS仿真軟件，利用仿真方法分析不同信號過孔結構對高速信號的影響，并對過孔殘樁長度（stub）,反焊盤，焊盤的不同大小對信號差損影響程度做了進一步研究。

高速印制電路板；信號完整性；焊盤；反焊盤；短樁；正交實驗設計（DOE）

1 介紹

1.1 過孔簡介

多層PCB板上的信號過孔（Via）主要的功能是用做各層之間的電氣連接，過孔的結構主要由焊盤，反焊盤，鉆孔孔徑，三部分組成。過孔的生產在鉆孔后的PCB板上進行沉銅，電鍍，使孔的內壁鍍上一層金屬，這樣過孔就具備的導通功能。在高速產品中，過孔不僅僅具有電氣連接性，如果高速信號經過此過孔時，由于信號源阻抗和過孔阻抗不匹配，這將會造成信號發生反射，當信號速率增大會產生抖動，進而造成產品可靠性降低甚至報廢。如果信號孔阻抗設計的不合理，通常不經過優化的過孔阻抗，其阻值約為25 Ω ~ 35 Ω，因此信號完整性工程師在設計電路時會對過孔進行優化，同時設計各類型過孔來提高過孔的信號完整性。……