一种可以减小串扰的过孔

公众号 | 高速先生，作者 | 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？

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。