本文的分析证明,裁剪掉SMT焊盘正下方的参考平面区域可以减小失配,增加传输线的带宽。SMT焊盘与内部参考铜箔之间的距离取决于SMT焊盘的宽度以及包括连接器引脚和焊锡在内的SMT焊盘有效厚度。在PCB投产之前应先进行3D建模和仿真,确保构建的传输通道具有良好的信号完整性。
在EMPro中建立一个具有中等损耗基板的SMT的3D模型,其中一对微带差分走线mil,采用单端模式,与其参考平面距离3.5mil,这对走线mil宽SMT焊盘的一端进入,并从另一端引出。
图4和图5分别显示了仿真得到的TDR和插损图。参考平面没有裁剪的SMT设计造成的失配是12,插损在20GHz时为-6.5dB。一旦对SMT焊盘下方的参考平面区域进行了裁剪(其中d 设为10mil),失配就可以减小到2,20GHz时的插损减小到-3dB。进一步增加d 会导致条状电感超过电容,从而引起电感不连续性,转而使插损变差(即-4.5dB)。
在EMPro中建立一个B2B连接器的SMT焊盘的3D模型,其中连接器引脚间距是20mil,引脚宽度是6mil,焊盘连接到一对长5英寸、宽5mil,采用单端模式的微带差分走线mil。SMT焊盘的厚度是40mil,包括连接器引脚和焊锡在内的这个厚度几乎是微带PCB走线倍。
铜厚度的增加将导致电容的不连续性和更高的信号衰减。这种现象可以分别由图6和图7所示的TDR和插损仿真图中看出来。通过裁剪掉SMT焊盘正下方适当间距d (即7mil)的铜区域,可以最大限度地减小失配。
本文的分析证明,裁剪掉SMT焊盘正下方的参考平面区域可以减小失配,增加传输线的带宽。SMT焊盘与内部参考铜箔之间的距离取决于SMT焊盘的宽度以及包括连接器引脚和焊锡在内的SMT焊盘有效厚度。在PCB投产之前应先进行3D建模和仿真,确保构建的传输通道具有良好的信号完整性。