[发明专利]一种孔线阻抗匹配的高速信号反盘设计方法

说明书

本发明提供一种孔线阻抗匹配的高速信号反盘设计方法，涉及集成电路设计技术领域，包括以下步骤：S1：获取高速传输链路阻抗范围以及步进值；S2：初始化目标阻抗值为最大阻抗值；S3：搭建目标阻抗值下的差分过孔和差分传输线模型；S4：计算该目标阻抗值下的最优反盘图形设计和差分传输线的总插入损耗值；S5：判断目标阻抗值是否大于最小阻抗值；若是，则将目标阻抗值减小步进值，并返回S3；反则执行S6；S6：对比所有目标阻抗下的总插入损耗值，选取总插入损耗值最小时的高速过孔结构作为反盘最优结构。本发明合理有效，结合工程设计要求和实际工艺能力，综合考虑多维参数，实现高速信号传输线阻抗与孔阻抗整体优化，确定传输线结构和高速过孔反盘设计图形，降低回波损耗，最终有效提升高速信号链路的传输性能。

技术领域

本发明涉及集成电路设计技术领域，

尤其是，本发明涉及一种孔线阻抗匹配的高速信号反盘设计方法。

背景技术

一条完整的高速信号传输链路通常包括连接器、差分过孔以及差分传输线等结构，随着传输速率的不断提升，高速信号过孔和传输线设计实现孔线阻抗匹配显得越发重要，以控制信号反射、损耗等不良现象达到较好的信号完整性。但是过孔孔径尺寸、反盘尺寸以及传输线的线宽设计，实际受限于工程设计方案和生产工艺水平等众多因素，过孔的阻抗一般低于传输线。

为实现孔线匹配，专门针对过孔结构设计的研究工作有很多，例如中国专利发明专利CN110676174A公开了一种封装高速信号过孔优化设计方法，包括：（1）、对过孔连接盘的最小孔径进行设计；（2）、对过孔反焊盘的盘径进行设计；（3）、对过孔反焊盘的深度进行设计；（4）依据上述设计确定封装高速信号孔盘结构。针对封装引脚BGA焊盘位置的阻抗不连续特性，综合过孔连接盘盘径、过孔反盘盘径、过孔反盘深度等多维参数进行过孔阻抗扫描，优化确定封装高速信号孔盘结构，可以有效提高封装高速信号过孔阻抗，降低封装高速信号回波损耗，改善封装高速信号传输特性。

但是目前这些研究存在以下两个问题：（1）未考虑过孔与传输线的联合优化，将传输线和过孔作为两个独立部件，仅考虑优化过孔结构参数实现孔线阻抗匹配；（2）研究偏理想情况，过孔的钻孔孔径、过孔间隔、钻孔深度等因素不受限制，未考虑实际情况。实际工程中，过孔的钻孔孔径、过孔间隔、反钻深度、布线层基本确定，只能优化少量过孔结构参数。

因此为了解决上述问题，设计一种合理的孔线阻抗匹配的高速信号反盘设计方法对我们来说是很有必要的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种合理有效，结合工程设计要求和实际工艺能力，综合考虑多维参数，实现高速信号传输线阻抗与孔阻抗的整体优化，确定传输线结构和反盘设计图形，降低回波损耗，最终有效提升高速信号链路的传输性能的孔线阻抗匹配的高速信号反盘设计方法。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案得以实现的：

一种孔线阻抗匹配的高速信号反盘设计方法，包括以下步骤：

S1：获取工程设计要求的高速传输链路特性阻抗范围，按照步进值在最大阻抗值和最小阻抗值之间设置预定个数个可选值；

S2：初始化高速传输链路目标阻抗值为最大阻抗值；

S3：搭建目标阻抗值下的差分过孔和差分传输线模型；

S4：计算该目标阻抗值下的最优反盘图形设计和差分传输线的总插入损耗值；

S5：判断目标阻抗值是否大于最小阻抗值；若是，则将目标阻抗值减小步进值，并返回步骤S3；反之则执行步骤S6；

S6：对比所有目标阻抗下的总插入损耗值，选取总插入损耗值最小时的最优反盘结构作为反盘最优结构。