扒一扒Tabbed Routing布线小技巧

szy123

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由于大家总是想要性能更好的手机、电脑等电子产品，导致现在DDR不断升级换代，信号速率不断提高，布线密度加大，信号质量越来越难以保证。这让我们这帮做信号完整性的工程师GG们有点方...  

这个串扰怎么越来越大了…BGA出线位置的走线阻抗的影响也越来越大了呢…该如何是好？！


还好，业界良心Intel给出了一大神器“Tabbed Routing”，拯救我等于水火之中。今天我们就来看看这神器是什么，再仿真看看是否真有那么神乎其技。


Tabbed Routing形式很简单，就是在如丝般顺滑的走线上增加小块铜皮（tab）。这个小铜皮（tab）可以在Pin区域的走线上加，也可以在开放空间的走线上加，tab加在不同区域的走线上有着不一样的收益。

（Tabbed routing）

Tab用在引脚区域上时，收益就是控制阻抗。引脚区域很挤，走线被挤得很瘦，瘦下来当然是要付出代价的——走线阻抗太高，在一些小角落偷偷的长一些小tab，显瘦，阻抗又可控，完美~



看下面的阻抗对比照片，同框一比，Tabbed routing完胜。



在开放区域（别误会，这里的“开放”是指，没有过孔/pin占据走线空间的地方，咱Tabbed Routing可是出生于大户人家的撒~），表层布线空间有限的情况下，Tabbed Routing又有什么样的表现呢？我们选取了几种方案与Tabbed Routing继续同框PK。

[li]Normal mode就是最常规的设计了，占的布线空间比较大。[/li]

[li]Closer mode相对常规设计的改变就是简单粗暴的把走线间距变小，线宽不变。[/li]

[li]Neck mode相对Closer mode，占同样的空间，走线变细。[/li]

[li]我们的主角Tabbed Routing，占的空间与上两位一致，没错，公平竞争方显实力。[/li]

首先，阻抗同框一下，Tabbed Routing/Normal mode/Closer mode有着同样完美的表现，阻抗可控。Neck mode在这第一回合的较量下就败下阵来，阻抗这么高，赶紧下来，别丢人了。

（四种情况的阻抗仿真）

再一个频域与时域的远端串扰同框，Closer mode表现堪忧，没办法，走线间隔太近，隔壁走线的噪声当然清晰可闻啦！Neck mode再次丢人。我们的主角Tabbed Routing表现居然比Normal mode更好，而且Tabbed Routing比Normal mode节省了很多的布线空间，节省布线空间有时就意味着节省成本。


Tabbed Routing完胜，余下的诸位都请退场！

（四种情况下的远端串扰仿真）

（四种情况下的远端串扰仿真—时域结果）

Tabbed Routing走线间隔这么近，远端串扰还能这么小，怎么做到的？
来，上公式：



看公式我们就知道了，远端串扰有两个来源，一个是容性耦合，一个是感性耦合。容性耦合跟感性耦合相当于一阴一阳。在理想带状线中，阴阳均衡，互相抵消，远端串扰为零。在微带线上，由于介质的不对称，导致阳盛阴衰（感性大，容性小）。解救之法嘛也很简单，五行缺阴就补阴呗！您甭管五行有没有阴，您就看咱怎么补！


没错，你已经知道了，用走线上的tab补。加上tab，能补充很多的容性耦合，而感性耦合变化相对较小。Tabbed Routing就是用这种古老的智慧调节阴阳，降低远端串扰。


很显然，tab补得越多，越密，容性耦合就越强。那补多少呢？会不会补过头反而导致阴盛阳衰呢？





咱再来具体看看补tab的程度与远端串扰的关系。结果见下图：





显然，你不知道上图各条线代表着啥，请别看。我们来看下图：



显然，如果我还不解释上图是啥，就要挨揍了。


这是在上上图中取1.2GHz（对应DDR的2400Mbps）处的串扰值组成的图。横坐标代表着tab的尺寸间距，数值越小，tab越多越密。结果如预料中一样，tab补过头的话，阴盛阳衰，远端串扰反而增加了。


实际设计中，要根据具体的层叠，走线长度，布线空间等因素来仿真确定Tab的尺寸间距，得对症下药，加多加少都不好~

wangxinyue

    

qq-fleet

    

b838899

这个小铜皮（tab）可以在Pin区域的走线上加

lqsgg

  

570219521

      

sailorow

什么情况，看不到图

华科技

我也是看不图，

杜晓

看不到图片

xtfnstx

有没有实现Tabbed Routing专门的设计工具？如Cadence Allegro