传统的BGA的分布,BGA引脚间距在0.9mm时,带宽<70GHz,今年中兴发表一个PCB的过孔偏移技术,可实现过孔带宽提升到92GHz,且沿用了传统的BGA 0.9mm的间距。
用这个技术来支持224Gbps的PAM4信号的PCB布线。
略解释一下这个结构。在《2023合集》写过射频同轴电缆的截止频率。
射频电缆中间是信号线,周边是GND的信号回流屏蔽层。屏蔽的意思的避免信号线(射频)发射出去。把电场端接后回流。
信号线距离屏蔽层越远,则截止频率越低。
要提高截止频率需要降低下图b。
把传统的同轴射频电缆的结构,做个变形,GND只用一点点,意思是一样的。信号线与GND的间距要足够短,可支持的电磁波单模的截止频率则越高。
把上图的俯视平面结构,做个立体化处理。这是单根信号线的回流GND的表述。
常见的是GSSG的布局,做对称分布。这信号回流路径的间距就是伴地孔与信号过孔的间距。
当降低BGA引脚间距,则需要更细的孔径工艺来支撑,目的是降低信号回流路径b,提高带宽。
但是,过孔很细的话,会引起较大的寄生电感,导致阻抗失配。
所以,中兴提出的结构是,沿用较大的BGA焊盘间距,但内部做了一个非功能孔的垂直GND布局,将等效的过孔的回流路径b缩短为b'更短的距离,支持更大的带宽。
也就是BGA的焊盘间距是0.9mm,兼容目前焊接工艺,但实际上内部过孔的等效间距缩短至0.6mm,提高了射频带宽,且信号线的寄生电感没变,避免了细孔设计的阻抗失配。