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低周波数では、ビアホールはほとんど効果がない。しかし、高速直列接続では、バイアホールがシステム全体を台無しにする。
場合によっては, 3時に.125 Gbps, 彼らは良い使用することができます, 広開口. 5 Gbpsで柱に回してください. VIAの限界の根本原因を理解することは、彼らの最適化の第一歩です デザイン と検証する.
簡単なビアホールモデリングとシミュレーションプロセスを記述し，最適設計のキーポイントを得ることができる。
そんなことはできない デザイン 2 Gbps以上で働くことができる相互接続. 目標データ転送速度を達成するために, 相互接続を最適化しなければならない. 多くの場合, ビアは高速直列接続の終わりになるかもしれない, 影響を小さくするためにビアを最適化しない限り.
微分ビア問題の根本原因は主に3つの側面から来ています、90 %はViastubです、9 %はVIAからです、そして、他の1 %はリターンビアからあります。いわゆるビア・プロセスはこれら三つのキーポイントを解決することである。
第1のステップは、スルーホールルートの長さを最小にすることである。親指の原則として、MILsのビア根の長さは300マイル/ BR未満でなければなりません、そして、BrはGbps率です。
第2のステップは、孔路の貫通部分を線のインピーダンスに近づけるようにすることである。異なるビアのインピーダンス差は通常100オーム未満である。したがって、可能ならば、直径を減らして、間隔を増やして、穴をクリアして、層の貫通穴を増やして、すべての無駄なパッドを取り除いてください。また、周辺配線インピーダンスを低減することができる。一般的に、65オームのインピーダンス差であっても、挿入損失は−1 dB未満であり、15 GHz、100オームの差システムだけではない。
最後に、信号空間の近くで隣接帰還ビアを配置することは、システムの通常の信号の伝送によって生成される信号ノイズを制御するのを助ける。異なるシステムでは、リターンビアの導入は必ずしも信号品質にとって重要ではない。
一旦これらの重要な点が最適化されるならば、本当の状況を考慮して、我々は常に同じ問題を持ちます。私は十分に処理のプロセスの過程で行ったか。
この質問に答える一つの方法は、テストデバイスを設定し、測定を行うことです。これは“テストパフォーマンス”アプローチです。コストは非常に高く、時間がかかり、資源を消費するが、最終的な結果は、製品の信頼性を大幅に向上させるあなたの自信になります。もう一つの方法は、ハードウェアを決定して、建設のためにそれを提出する前に最終的なデザインをシミュレートすることです。
正確な差をシミュレートする唯一の方法は、アグリレント技術とCSTによって提供されるような3 D全波電磁界ソルバを使用することです。これらのツールは非常に正確であることが証明されており、リターンパスからのそれらを含む、さまざまな共通の効果を説明するのは簡単ですが、彼らは一般的に複雑です。このツールのS数表現モジュールは、第1および第2のレベル効果を予測するために多くのシステムシミュレータで使用することができる。これは完璧なプロセスです。
しかし、いくつかのビア構造では、差動インピーダンス特性を非常に単純なモジュールで近似することができる。このようにして、分析プレハブは数時間あるいは数日ではなく数分に短縮することができる。また、どのように多くの可能な問題は、ビアが直面する深さを分析することができますし、比較的デザインのために重要な特性。したがって，高速系列におけるビア効果を評価する場合，まず簡単なモデルを用いる。投資したエネルギーに対して、リターンは巨大です。
まず，差動インピーダンスと誘電率を持つ統一差動対として差動ビアをシミュレートできる。信号層がどのように入るかによって、2つまたは3つの等しい部分に分割されて、ビアを去る。これらの部分の唯一の違いは、彼らの長さです。それらはすべて同じ微分インピーダンスまたは奇数モードインピーダンスと誘電率を有する。
ツインロッドの典型的インピーダンス解析モデルに基づいて二つのビアの差動インピーダンスを概算した。図1に示すように
差動インピーダンスはツインロッドモデルで推定できる。
Z 0 =微分インピーダンス（オーム）
ビアホールの直径
s =中心から中心距離（MIRS）
実効誘電率は約4 - 6.5である
例えば、ガラス繊維および樹脂の誘電率が5である場合、ギャップは60ミルであり、ビアの直径は30ミルであり、次いで、差動インピーダンスは以下である
ビアは、通常100オーム未満である。どのような価値が私たちに許容されますか？信号の整合性の質問に最も一般的な答えは、“それは異なります。”−1 dBの挿入損失が許容されるならば、ビアのインピーダンスは65オームと同じくらい低くありえます、しかし、それは100オームの環境でこの満足する仕様でまだ満たされることができます。
一般的に言えば、この電気モデルを使用して全体のリンクをシミュレートするだけでは、自信を持って答えを与える。この単純な差動ペアモデルは、それを製造する前にあなたのデザインに自信を確立するために必要な要素です。
