通过Tabbed Routing测试结果研究该设计方法的利弊

edadoc2013

作者：姜杰（一博科技自媒体高速先生团队成员）

关注高速先生的Layout攻城狮们最近普遍感到焦虑，都在默默祈祷客户不要看到高速先生最近一期的B站视频——Tabbed Routing，因为大家都很清楚客户看到之后的需求。

为了文章的完整性，我们还是从头捋一捋。Tabbed routing是指将特定形状和尺寸的铜皮，按照一定的规则添加到走线上的一种布线处理方法。该方法是由Intel公司于2015年提出，主要适用于ddr4的数据信号走线。
密集恐惧症患者可能会问，原本清清爽爽的走线，为什么非要整出一身“鸡皮疙瘩”呢？大家都知道，BGA器件或其它管脚密集区域的布线空间有限，寸土寸金，为了能顺利出线，减小线宽并缩小间距是常规操作，比如常用的neck模式走线，这样一来，线是拉出来了，阻抗却被卡了脖子，一路飘高，此外，随着走线间距的减小，串扰也随之增加。于是，Tabbed routing应运而生。这种方法的操作略显复杂，具体可以参考Tabbed Routing视频介绍：


https://www.bilibili.com/video/BV1tK411T7cx
Tabbed routing设计可以增加两根线之间的互容而保持其互感几乎不变，而增加的容性可以有效降低走线的阻抗，减小表层线的远端串扰。换言之，Tabbed routing一方面可以改善走线因线宽减小而造成的阻抗不连续，另一方面还能减小表层走线的远端串扰。


听高速先生这么一分析，是否觉得原本犬牙交错的Tab设计瞬间变得凹凸有致了呢？至于是阻抗控制的福音，还是远端串扰的克星？Tabbed routing是否有效？不要看广告，高速先生带你看测试报告。


为了研究Tabbed routing对通道性能的影响，高速先生曾专门设计过相关的测试板，测试结果也可以从一定程度上说明问题。先来看看带状线的情况，DUT(Device Under Test)设计如下，通过比较测试过孔密集区域的内层弧形走线添加Tab前后的参数差异，来检验Tabbed routing的效果。



阻抗测试的结果显示，Tabbed routing对于neck走线偏高的阻抗有一定的拉低作用，可以改善阻抗的连续性。



再来看看万能的S参数，添加Tab的通道由于阻抗的优化，反射减小，回波损耗整体也有所改善，不过，在我们所关注的频段内，串扰却没有明显的变化。



仍然是过孔区域的neck模式走线，继续比较表层线Tabbed routing设计与普通走线的区别。



从阻抗测试的结果可以看出，tab对于阻抗连续性的改善作用依然在线。



相比于添加Tab前后内层走线串扰的基本不变，Tabbed routing表层走线远端串扰的降低肉眼可见。



不过凡事有利就有弊，Tabbed routing虽然对于走线的阻抗和串扰有一定的改善，但是由于添加tab后走线的容性增加，导致信号的延时也会随之增加。这也解释了为什么对于同一等长组的走线，需要保证tab数量的一致。



需要注意的是，tab加在不同区域的走线上有着不一样的效果，加在走线的单侧还是双侧，最后的结果也不相同。因此，在实际设计中，要根据具体的层叠，走线等因素来确定tab的尺寸、间距，必要的时候，还要通过仿真确认。

l224

好文章，谢谢一博科技