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通過Tabbed Routing測試結(jié)果研究該設(shè)計(jì)方法的利弊

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發(fā)表于 2020-8-20 17:54:45 | 只看該作者 回帖獎勵(lì) |正序?yàn)g覽 |閱讀模式
本帖最后由 edadoc 于 2020-8-20 18:02 編輯
' P' h: S8 u: V2 Q" ]- W8 t4 K$ a& R5 f& k6 J' a- v
作者:姜杰(一博科技自媒體高速先生團(tuán)隊(duì)成員)
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* e$ i" u1 N# X7 H3 U( s3 U關(guān)注高速先生的layout攻城獅們最近普遍感到焦慮,都在默默祈禱客戶不要看到高速先生最近一期的B站視頻——Tabbed Routing,因?yàn)榇蠹叶己芮宄蛻艨吹街蟮男枨蟆?/font>
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為了文章的完整性,我們還是從頭捋一捋。Tabbed routing是指將特定形狀和尺寸的銅皮,按照一定的規(guī)則添加到走線上的一種布線處理方法。該方法是由Intel公司于2015年提出,主要適用于ddr4的數(shù)據(jù)信號走線。
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密集恐懼癥患者可能會問,原本清清爽爽的走線,為什么非要整出一身“雞皮疙瘩”呢?大家都知道,BGA器件或其它管腳密集區(qū)域的布線空間有限,寸土寸金,為了能順利出線,減小線寬并縮小間距是常規(guī)操作,比如常用的neck模式走線,這樣一來,線是拉出來了,阻抗卻被卡了脖子,一路飄高,此外,隨著走線間距的減小,串?dāng)_也隨之增加。于是,Tabbed routing應(yīng)運(yùn)而生。這種方法的操作略顯復(fù)雜,具體可以參考Tabbed Routing視頻介紹:
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Tabbed routing設(shè)計(jì)可以增加兩根線之間的互容而保持其互感幾乎不變,而增加的容性可以有效降低走線的阻抗,減小表層線的遠(yuǎn)端串?dāng)_。換言之,Tabbed routing一方面可以改善走線因線寬減小而造成的阻抗不連續(xù),另一方面還能減小表層走線的遠(yuǎn)端串?dāng)_。# c# ?5 [% k, _: K# O2 d. w0 _* T

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9 [3 E4 s: o* Y- U1 w% C* U5 e2 o$ @聽高速先生這么一分析,是否覺得原本犬牙交錯(cuò)的Tab設(shè)計(jì)瞬間變得凹凸有致了呢?至于是阻抗控制的福音,還是遠(yuǎn)端串?dāng)_的克星?Tabbed routing是否有效?不要看廣告,高速先生帶你看測試報(bào)告。& d% V. e: V0 u/ |

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+ x) W( a* t# o- S0 n為了研究Tabbed routing對通道性能的影響,高速先生曾專門設(shè)計(jì)過相關(guān)的測試板,測試結(jié)果也可以從一定程度上說明問題。先來看看帶狀線的情況,DUT(Device Under Test)設(shè)計(jì)如下,通過比較測試過孔密集區(qū)域的內(nèi)層弧形走線添加Tab前后的參數(shù)差異,來檢驗(yàn)Tabbed routing的效果。
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7 O- M* V6 k3 @6 l# I阻抗測試的結(jié)果顯示,Tabbed routing對于neck走線偏高的阻抗有一定的拉低作用,可以改善阻抗的連續(xù)性。
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( M/ s) }0 H/ Q再來看看萬能的S參數(shù),添加Tab的通道由于阻抗的優(yōu)化,反射減小,回波損耗整體也有所改善,不過,在我們所關(guān)注的頻段內(nèi),串?dāng)_卻沒有明顯的變化。
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% H  x3 U; g7 i仍然是過孔區(qū)域的neck模式走線,繼續(xù)比較表層線Tabbed routing設(shè)計(jì)與普通走線的區(qū)別。
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0 |+ R* F% G8 Y從阻抗測試的結(jié)果可以看出,tab對于阻抗連續(xù)性的改善作用依然在線。
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8 F* B7 Z& K/ N# f' N/ W+ _  A相比于添加Tab前后內(nèi)層走線串?dāng)_的基本不變,Tabbed routing表層走線遠(yuǎn)端串?dāng)_的降低肉眼可見。+ S+ W3 I. n7 X) {% q1 [8 k0 _/ u

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, Z8 r$ T# O+ T6 t不過凡事有利就有弊,Tabbed routing雖然對于走線的阻抗和串?dāng)_有一定的改善,但是由于添加tab后走線的容性增加,導(dǎo)致信號的延時(shí)也會隨之增加。這也解釋了為什么對于同一等長組的走線,需要保證tab數(shù)量的一致。2 B6 z0 X0 `; s( @4 a, @
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: M# @' R6 X  q" q5 u8 V3 |8 }

4 W0 s9 z4 M# i% v4 y# i8 x需要注意的是,tab加在不同區(qū)域的走線上有著不一樣的效果,加在走線的單側(cè)還是雙側(cè),最后的結(jié)果也不相同。因此,在實(shí)際設(shè)計(jì)中,要根據(jù)具體的層疊,走線等因素來確定tab的尺寸、間距,必要的時(shí)候,還要通過仿真確認(rèn)。
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