pcb設(shè)計(jì)：過孔阻抗忽高忽低的問題

說到一個(gè)優(yōu)化的過孔，到底怎么才算是一個(gè)優(yōu)化的過孔呢？我們上期的過孔文章的答題中，高速先生給出了一些影響過孔阻抗的參數(shù)，例如過孔孔徑、反焊盤的大小，stub的長短，那么不知道大家有沒有注意到過孔的長度呢？也就是出線層的位置。

其實(shí)這個(gè)是每塊PCB上面都必須面對的問題，尤其是有BGA的PCB板，我們總會通過BGA扇出換層走出來，例如下圖這樣。當(dāng)然，如果BGA圈數(shù)很多，那我們就需要從表層的pad換到不同的內(nèi)層去扇出，例如TOP換到L3，換到L5，L7等等的層。

那大家有沒有想過，我過孔孔徑定了，反焊盤也處理好了，只是換的層不一樣的時(shí)候（假設(shè)都做背鉆，留下的stub都是一樣的），大家覺得短孔和長孔的阻抗是怎么樣的呢？是一樣的嗎？

這個(gè)問題其實(shí)我不能回答你們，但是仿真軟件可以！我們可以掃描不同過孔長度（也就是不同出線層）的情況下，看看他們的阻抗大小，如下所示：

從仿真結(jié)果你們是不是會很驚訝，過孔的長度實(shí)際上會對阻抗產(chǎn)生不小的影響，從這個(gè)BGA的扇出過孔來看，過孔越長，也就是扇出層越靠近底層，過孔的阻抗是越高的，這個(gè)2mm的板子，從靠近底層到靠近上層扇出的變化中，阻抗大概會有5歐姆左右的差別，算是一個(gè)比較大的影響了。

其實(shí)這一點(diǎn)基本上會被大多數(shù)同行所忽略，可能大家只會覺得BGA扇出方式，包括反焊盤的做法都是一樣的，而且對于高速信號，無論是哪一層出線都做了背鉆，過孔的阻抗就應(yīng)該是一樣是吧。這一點(diǎn)相信會對大家出線層的選擇能提供一些有意義的選擇方向了吧。

一般到這個(gè)時(shí)候，其實(shí)已經(jīng)完成了一篇文章應(yīng)該有的全部內(nèi)容了哈。但是我們的摘要里說了，我們這次除了要探索它之外，還要給它再披上一層神秘的面紗。所以，大家還是繼續(xù)看下去哈。

當(dāng)我們覺得把BGA扇出的過孔長度與阻抗的關(guān)系搞清楚的時(shí)候，然后肯定就會很自然的以為同樣在同一塊板上面的其他過孔也是一樣的關(guān)系是吧？

高速先生也不磨蹭了，直接打擊你們吧！

這次換成了同一板上的一個(gè)高速連接器的過孔，高速先生曾經(jīng)也是認(rèn)為還是過孔越長阻抗越高，但是很遺憾，結(jié)果是這樣的。

首先大家能看到，不同過孔長度（出線層不同）時(shí)過孔的阻抗差別還是非常大的，感覺眼神不好或者在定勢思維都會覺得和上面BGA的過孔是一樣的趨勢。但是，定睛一看才發(fā)現(xiàn)，這個(gè)連接器的過孔是出線層越靠上阻抗越高，也就是……和上面的BGA過孔的趨勢是反的?。?！

有時(shí)候會發(fā)現(xiàn)不僅人與人之間的差別很大，過孔與過孔的差別也是不小的。高速先生其實(shí)也是一度表示是不是仿真結(jié)果出了某些問題，后面也陷入到了深深的沉思之中，剛剛通過BGA的過孔仿真結(jié)果告訴PCB工程師要盡量靠下層走線，可能PCB工程師線都還沒走到高速連接器，我們連接器過孔的仿真結(jié)果卻要告訴他們往下走的阻抗是低的。這真的是對大家都是很無語的時(shí)刻。

當(dāng)然對于任何的疑慮，高速先生都盡量去找到答案，也包括這個(gè)過孔阻抗忽高忽低的問題。

編輯：hfy