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Tabbed routing主要適用于DDR4的數據信號走線

電子設計 ? 來源:電子設計 ? 作者:電子設計 ? 2020-12-24 16:22 ? 次閱讀

關注高速先生的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,因為大家都很清楚客戶看到之后的需求。

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的數據信號走線。

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,串擾也隨之增加。于是,Tabbed routing應運而生。

Tabbed routing設計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,減小表層線的遠端串擾。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,另一方面還能減小表層走線的遠端串擾。

聽高速先生這么一分析,是否覺得原本犬牙交錯的Tab設計瞬間變得凹凸有致了呢?至于是阻抗控制的福音,還是遠端串擾的克星?Tabbed routing是否有效?不要看廣告,高速先生帶你看測試報告。

為了研究Tabbed routing對通道性能的影響,高速先生曾專門設計過相關的測試板,測試結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)設計如下,通過比較測試過孔密集區域的內層弧形走線添加Tab前后的參數差異,來檢驗Tabbed routing的效果。

阻抗測試的結果顯示,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性。

再來看看萬能的S參數,添加Tab的通道由于阻抗的優化,反射減小,回波損耗整體也有所改善,不過,在我們所關注的頻段內,串擾卻沒有明顯的變化。

仍然是過孔區域的neck模式走線,繼續比較表層線Tabbed routing設計與普通走線的區別。

從阻抗測試的結果可以看出,tab對于阻抗連續性的改善作用依然在線。

相比于添加Tab前后內層走線串擾的基本不變,Tabbed routing表層走線遠端串擾的降低肉眼可見。

不過凡事有利就有弊,Tabbed routing雖然對于走線的阻抗和串擾有一定的改善,但是由于添加tab后走線的容性增加,導致信號的延時也會隨之增加。這也解釋了為什么對于同一等長組的走線,需要保證tab數量的一致。

需要注意的是,tab加在不同區域的走線上有著不一樣的效果,加在走線的單側還是雙側,最后的結果也不相同。因此,在實際設計中,要根據具體的層疊,走線等因素來確定tab的尺寸、間距,必要的時候,還要通過仿真確認。

審核編輯:符乾江

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