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高速PCB一种可以减小串扰的过孔

发布时间:2026-06-02 17:47:55

高速电路板TX、RX分层布线,怎么分才能有效降低串扰?这里有个邪修小妙招,可遇不可求……

高速先生成员--姜杰

TX、RX分层布线,怎么分才能有效降低串扰?这里有个邪修小妙招,可遇不可求……

入门级Layout攻城狮知道高速信号的TX/RX需要分层布线。弱弱问一句:为啥TX与RX要分层布线?

众所周知,是为了减少串扰。严谨来讲,TX/RX分层布线的目的是为了减小反向信号之间的串扰,避免TX强信号干扰RX弱信号。想象一下,经过通道衰减,幅值只剩120mV的RX信号,遇上刚刚发出,幅值1200mV的TX信号,你猜谁会比较惨?

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想成为一名进阶攻城狮,光知道TX/RX需要分层布线还不够,你还要知道,BGA不同深度(下文简单区分为内圈、外圈)管脚的布线层面选择也是有讲究的。

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目的就是为了减小BGA区域反向信号之间走线穿孔带来的串扰,如下图示,走线和过孔分别属于反向的两对高速信号,圆圈位置的串扰是我们的优化对象。

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如果前期没有规划好,布线层面如下图(注意,是侧视图),BGA内圈管脚的走线穿过了外圈管脚的过孔(圆圈位置),这时的串扰肯定还有优化空间。

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随便找个例子,BGA布局在TOP面,内圈走线在L5层,外圈走线在L7层,此时串扰-40.5dB。

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怎么优化?其实,关于这个问题,高速先生之前有写过文章介绍,需要复习的朋友看这里《TX RX分层,怎么分才对?》

简单来说,就是合理规划走线层面并配合使用背钻工艺,整体分两步,第一步,BGA外圈的高速信号管脚走线,选择靠近BGA布局面的走线层,内圈的高速信号管脚走线,选择远离BGA布局面的走线层面;第二步,对外圈的过孔进行背钻(内圈过孔是否需要背钻,看信号自身需求,不是减小串扰的必选项)。

对于上面例子提到TOP面布局的BGA,外圈管脚对应的高速信号走线,应该选择靠TOP面的层面,内圈管脚对应的高速信号走线,则选择远离TOP面的布线层。

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同样的模型,内圈走线调整至L7层,外圈走线选择L5层,串扰减小至-44.4dB。

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知道这些,你已经是一名合格的进阶攻城狮了,离资深攻城狮就只差一个细节了。

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继续研究:外圈走线保持L5层不变,内圈走线由L7调整至L9层,串扰进一步降低至-49.7dB。

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发现没有,即便对BGA的走线层面已经有意识的按照管脚深度进行了规划,但是,当不同走线层的Z轴间距不够大时,间距变化还是会对串扰有较大影响的,这主要是由于过孔(残桩)的影响(至于电磁场是如何隔空打牛的,大家不妨看看之前的文章《遇事不决,电磁绝学》)。所以,资深攻城狮在规划层面时,还会考虑过孔残桩,有意识的增加Z轴间距,尽量避免内圈走线与外圈过孔(残桩)过近。

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铺垫了这么多,好像还没说到底啥过孔可以减小串扰?别急,重点来了。先看效果,这种过孔可以在不拉开走线层Z轴间距的情况下,大幅减小串扰!直接上图:

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串扰居然可以做到-99dB,什么方法这么好使? 

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这里就不绕弯子了,直接摊牌,秘诀就在于使用了盲孔。对于通孔加背钻的方式,走线穿孔位置的GND平面是挖空的(下图粉色圆圈区域);而与通孔相比,盲孔没有残桩,更关键的是,本案例外圈过孔用到的盲孔,与相邻层走线之间的GND平面可以保持完整,这就相当于两个走线层之间有了完整的隔离平面,效果必须杠杠滴。

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不过,盲孔对设计、加工和成本有诸多要求,实际是不太可能单单为了减小串扰就使用的。本文的目的是让大家知道这种方法,万一用得上呢?

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