盘中孔Via-In-Pad 和狗骨Dog-bone两种Fanout扇出方式对比

2024-05-10 11:08:59

盘中孔Via-In-Pad 和狗骨Dog-bone两种Fanout扇出方式对比

1.1单端正常扇孔，盘中孔Via-In-Pad 和狗骨Dog-bone比较

BGA等高引脚密度的器件，在出线的时候会进行过孔FANOUT的操作，通常过孔与传输线很难做到阻抗完全匹配。因此在进行过孔扇出的时候应该尽可能的减小阻
抗的波动。下图是FANOUT扇出图。

上图红色线表示正常扇孔，绿色线为dog-done扇出，浅蓝色为via-on-pad扇出。看出来，盘中孔明显波动小，其次是狗骨dog-done。别看只有1到2欧姆减小，在高速信号中特别10G以上信号，
每个细节都会决定信号的质量，当很多细节叠加起来就可以保证高速信号的正常运行。使用盘中孔工艺至少也得做个树脂塞孔处理，这样会导致成本上升。使用dog-done这种方式虽然没有盘中孔好，
但是在注重成本的情况下是个不错的选择。目前串行高速总线的速率越来越高，且大分部使用的差分传输，下面对差分情况扇孔做出详细对比。

1.2 差分盘中孔Via-In-Pad 和狗骨Dog-bone对比介绍

在TDR方面，两种配置都有类似性能，见下图

在损耗方面比较，via-in-pad显示出稍微好些的性能。via-in-pad的另一个优势在于对扇出布线提供更多的空间。

在走线阻抗方面对比,显示了轻微降低TL布线阻抗能确保从BGA pad更顺畅的跳变，从而导致通道上更少的反射。建议对高速串行接口(HSSI)通道使用95Ω TL布线阻抗。

1.3 Via-In-Pad 和Dog-bone 具体设置。
Via-In-Pad：盘中孔做法不明思议就是焊盘上打孔，例如BGA芯片常规做法就是焊盘打孔，树脂塞孔，表面敷铜。
Dog-bone：以单端信号为例说明，连接BGA焊盘和通孔焊盘的50 Ω单端走线，此走线下的GND基准平面已经被切除(cutout)，设计人员需要用最大的走线宽度来实现50单端阻抗。见下图
那根线宽比较宽的线采用的是Dog-bone。

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