1. 什么是过孔(Via)?
在PCB中,过孔是用来连接不同层之间的铜箔线路的小孔,孔壁镀上了铜,这样电流就可以在板子的顶层、内层和底层之间流动。
2. 什么是 Skip Via?
Skip via,字面意思是“跳过的过孔”。它并不是一种特殊的物理钻孔工艺,而是一种设计策略或布线路径。
简单来说,Skip via 指的是:当信号需要通过过孔从一层切换到另一层时,它并不一定选择物理上最近的过孔,而是选择路径上更优的过孔。它“跳过”了某些过孔或某些层,以维持信号路径的连续性和完整性。
更常见的一种解释(与背钻相关):
在高速信号设计中(如PCIe、DDR内存、SerDes等),信号频率很高。如果信号从顶层走到内层(比如第3层),那么过孔从第1层打到第3层就够了,但工艺上过孔通常会贯穿整个板子(从顶层打到底层)。
这个多余的、没有连接线的孔段(被称为Stub,即残桩)会像一个天线一样反射信号,干扰高速信号的传输。
此时,Skip via 通常指代一种“不完全贯穿”的过孔,或者通过背钻(Back Drilling)技术钻掉多余的部分。它“跳过”了不需要连接的层,从而消除了残桩。
3. Skip Via 的作用和好处
主要作用就是优化信号完整性,具体好处如下:
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减少信号反射:在高速信号中,多余的过孔残桩会改变线路的特性阻抗,导致信号反射。Skip via(通过背钻去掉残桩)能让信号路径变得更像是“一条直线”,而不是带着一个“死胡同”,从而保证信号质量。
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降低插入损耗:残桩的存在会吸收一部分信号能量,尤其在28Gbps、56Gbps甚至更高速率的通信中,去掉残桩能有效减少损耗,让信号传得更远、更准。
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减少电磁干扰:过孔残桩就像一个微型天线,会向外辐射电磁波,造成EMI(电磁干扰)问题。消除残桩有助于减少这种不必要的辐射。
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提高通道带宽:通过优化过孔结构,信号路径的带宽得以提升,能够支持更高的数据传输速率。