作者：一博科技# x; q6 i/ ^) D2 Q o. \ X+ T
0 i# g2 ~/ M3 R, n
对于连接器pin stub的影响，通过上一篇的连接器过孔系列之pin stub篇，我们已经知道连接器pin stub过长对信号有恶化效应。但是当没有其他的连接器可选、可替代，将过孔反焊盘扩大、非功能焊盘去掉、换成low Dk/low Df的板材等优化措施均已用上，而我们的系统裕量依然不够，仍需处处抠裕量，任何地方的提升都对系统性能有着不可忽视的作用时，是否有方法进一步提升连接器过孔处的性能？) e/ H ^9 l* Y* \0 a
; A b0 f. F0 P% h; o: ?0 G: X& a2 f高速信号的连接器pin的样子都是下图1所示，pin可以分解成3个部分，其中只有pin_2这部分是与过孔孔壁接触的，也就是我们常说的鱼眼。Pin_1负责将信号从连接器引入过孔中；Pin_2负责将信号传递给过孔；pin_3对于信号来说就没有正面的作用了，就是一段stub，为了跟过孔stub相区别，我们在这称之为pin stub。上一篇文章讲了这个pin stub对于信号的影响有多大。今天我们要进一步分析把图1所示的连接器插入过孔后，连接器pin与过孔相结合后的效应
& ^. t- E3 W9 x: P, w/ W* k8 l. X 
* a$ Q- p0 L' @0 R. Z2 F8 `
# x2 R, J3 `4 f: s( o$ o/ g6 } l图1高速信号连接器pin示意图
! k' n- q( `( t& A
% C1 H* E7 y, k" j5 T F
- D7 c$ A5 J" t9 K: L/ z2 l假设PCB厚度=2.2mm，连接器信号pin长2.2mm，连接器从top层往下压。3 a4 Z5 v% i- [3 ^
当过孔不做背钻时，将连接器压进过孔，连接器的pin+过孔的示意图如下所示：+ M; R: ^2 x9 ^' |) Y5 X
5 Q; w( B4 l+ S( o+ r7 ]+ q图2 过孔不背钻，高速信号连接器pin插入过孔后的示意图 * F; }, }7 x7 K# o7 y- w
- q! H$ U& ?! N9 a+ x; v4 v8 W$ H& L当过孔底部做背钻后，再将连接器压进过孔，连接器的pin+过孔的示意图如下所示：
% D' I1 o8 a" H- r* t
5 N2 |. D4 ?: \! I5 r3 x图3 过孔底部背钻后，高速信号连接器pin插入过孔后的示意图 ) e5 Y4 q8 F$ R6 a
8 p: i* o" M5 _ Q+ ~1 e, T! s% A o
当过孔顶部做背钻后，再将连接器压进过孔，连接器的pin+过孔的示意图如下所示：
V8 g% F7 F5 C- Q- }, S
+ i2 C/ N+ U1 @* s3 t图4 过孔顶部背钻后，高速信号连接器pin插入过孔后的示意图, E! t9 ^2 x: _
2 V) e) ]# X% f6 Y/ ^6 Y, b- S/ ^
1 |: K8 U$ {5 g( y
当过孔双面做背钻后，再将连接器压进过孔，连接器的pin+过孔的示意图如下所示：: a2 }2 f. p$ z; P, j
6 L; W/ G2 n/ P/ W' p& `图5 过孔双面背钻后，高速信号连接器pin插入过孔后的示意图 5 ?4 o9 V6 v, p1 Z
+ C9 p$ @2 m/ L( y* ~0 p' d( P
针对图3~图5的三种背钻方式进行建模仿真，看看有多大差异。& Z9 |# p( S$ s+ y' b* a/ _; b' p
# n! i# j) H% S9 F" s b1. 过孔从底部背钻，压上连接器后，pin stub=30.6mil，从top到鱼眼的过孔stub（上stub）为24.4mil，从bottom到布线层的过孔stub（下stub）为10mil。9 N0 O6 q+ Q2 ~; G
, [9 d6 ~* n) k8 |8 o) @* G图6 过孔底部背钻，pin stub、过孔stub
, q. G; ~8 n0 e D6 |/ Q1 r2 F3 P
; i+ S" q! W# m5 O# f$ M* ~; j ; d. l! Q8 k/ P) C
2. 过孔从顶部背钻（离鱼眼位置留有10mil的安全距离），压上连接器后，pin stub=30.6mil，从top到鱼眼的过孔stub(上stub)为10mil，从bottom到布线层的过孔stub（下stub）为30.6mil。6 i2 C1 @6 T7 ]; a* r8 g4 |2 {7 `
( P6 F6 I m0 A+ O- ~图7 过孔顶部背钻，pin stub、过孔stub 7 D8 F6 n I) O$ q' D. } f6 L
% E" N* O i p; p3. 过孔双面过孔背钻后，压上连接器后，pin stub=30.6mil，从top到鱼眼的过孔stub(上stub)为10mil，从bottom到布线层的过孔stub(下stub)为10mil。
, w$ F9 {! D; k$ Q! D9 y5 n) J8 z2 t. E) }* C8 b# B. s3 ?
图8 过孔双面背钻，pin stub、过孔stub
, W J: K( S5 @. |! r4 Y- F6 A0 D% L
3 o6 l6 G' `/ y/ ?- d9 G" m
以上3种情况下的插损如下图所示： s" F" I3 I2 M+ B r: [
5 |; d* R4 I- x. Q) f1 c8 l% U
图9 各种情况插损对比图" i' |; f: A2 [. ?" r" r
" ~" E Z1 J, Z: d3 D q
8 Q$ V q$ {6 p; P$ a/ ?说明：9 q3 A, q+ z& l& ]" B! M
SDD21_1：Case1过孔插上连接器的pin后，pin stub=30.6mil；过孔底层背钻，从bottom到布线层的过孔stub(下stub)为10mil，从top到鱼眼的过孔stub(上stub)为24.4mil 。
2 Y$ [7 H$ t: P# ]1 v( h" t1 O
! V. p: l4 r) x3 k1 U" QSDD21_2：Case2过孔插上连接器的pin后，pin stub=30.6mil；过孔顶层背钻，从bottom到布线层的过孔stub(下stub)为30.6mil，从top到鱼眼的过孔stub(上stub)为10mil。. p9 t. D/ q; Q$ t7 B
' \6 r$ J% n" c; m
SDD21_3：Case3过孔插上连接器的pin后，pin stub=30.6mil；过孔双面背钻，从bottom到布线层的过孔stub(下stub)为10mil，从top到鱼眼的过孔stub(上stub)为10mil。
; [& L9 u8 g( w3 K% q) x# v5 r: Q/ H* d2 ITable1. 连接器过孔不同处理方式对比& n" ~' b Q* [/ F# S
0 G( W' A4 x3 P5 ^- B7 L: F. q' Y( G& R4 S7 |
- 双面背钻比仅底部背钻，插损提升了0.182dB（Case3-Case1），像背板系统，正常情况下系统链路上会有两个连接器，这两个连接器会引入4对过孔，如果采用双面背钻，这条链路可以提升0.728dB！惊不惊喜？开不开心？
- 由于连接器pin_1（见图1所示）的长度不长，造成与之对应的过孔上部stub一般也就二十几mil，比起过孔下部stub动辄四五十mil的长度，短了一大截，所以很少有人会去关注过孔上部stub。但是如果连接器pin stub过长，没有更好的连接器可选、可替代，而我们的系统裕量又不够，需要处处抠裕量时，过孔双面背钻不失为一种选择。
4 [7 v1 o6 V, c; F' g8 S
. e0 f) n8 r& E) r
| 
电子产业一站式赋能平台
窥视卡
置顶卡
变色卡
