Stratix 10器件，高速信号接口布局设计指南

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FPGA Documentation Index
ID 683132
日期 5/08/2017
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Stratix 10器件，高速信号接口布局设计指南 2. 当前版本的文档修订历史
Stratix 10器件，高速信号接口布局设计指南 x
Stratix® 10器件和收发器通道 PCB叠层选择指南(PCB Stackup Selection Guideline) 高速信号PCB布线的建议 FPGA扇出区域设计 CFP2/CFP4连接器电路板布局设计指南 QSFP+/zSFP/QSFP28连接器电路板布局设计指南 SMA 2.4-mm布局设计指南 Tyco/Amphenol Interlaken连接器设计指南 电气规范
FPGA扇出区域设计 x
信号分路建议(Signal Break-out Recommendations) FPGA扇出区域布线建议 AC耦合电容布局和优化指南
信号分路建议(Signal Break-out Recommendations) x
Option 1: Via-In-Pad Topology Option 2: Dog-bone with GND Cutout at BGA Pad Topology Option 3: Micro-via Topology 扇出配置中的BGA焊盘下的GND切口(GND Cutout Under BGA Pads in Fan-out Configuration) BGA和Via-in-Pad下的GND Cutout的Dog-bone配置比较 BGA空隙区域上的走线形状布线(泪珠配置(Tear Drop Configuration))
FPGA扇出区域布线建议 x
常规和建议的分路布线拓扑结构的比较
常规和建议的分路布线拓扑结构的比较 x
Break-out后偏斜匹配的传统Jog-out布线 通孔高度和通孔反焊盘对插入损耗的影响(The Impact of Via Height and Via Anti-pad Over Insertion Loss)
Break-out后偏斜匹配的传统Jog-out布线 x
案例1和案例3之间的性能比较 案例2和案例4之间的性能比较 案例1和案例5之间的性能比较 案例2和案例6之间的性能比较
AC耦合电容布局和优化指南 x
0201 AC电容 0402 AC电容 PCB AC电容布局建议
0201 AC电容 x
扫描反焊盘半径(Sweeping Anti-pad Radius) 仅在电容下的第一个GND平面上扫描空隙宽度
0402 AC电容 x
扫描反焊盘半径(Sweeping Anti-pad Radius) 仅在电容下的第一个GND平面上扫描空隙宽度 对0201 AC电容添加一个走线参考 对0402 AC电容添加一个走线参考
PCB AC电容布局建议 x
AC电容配置时要避免的事项
CFP2/CFP4连接器电路板布局设计指南 x
CFP2主机连接器，模块装配和管脚分配 CFP4主机连接器，模块装配和管脚分配 建议的CFP2/CFP4连接器上的PCB设计指南 CFP4设计实例和优化性能
CFP4设计实例和优化性能 x
CFP4连接器布局：信号通孔，走线布线影响和优化 CFP4连接器区域上的两种不同的分路布线(Break-out Routings) CFP4连接器布线拓扑结构设计实例 完整的CFP4通道分析设计实例(不包括连接器) CFP2连接器区域布局
QSFP+/zSFP/QSFP28连接器电路板布局设计指南 x
QSFP+模块装配和管脚分配 QSFP+/zQSFP/QSFP28通道的建议PCB设计指南 建议的QSFP+信号布线 QSFP28实例设计和性能优化
SMA 2.4-mm布局设计指南 x
SMA 2.4 mm Molex®连接器组装 使用2.4 mm连接器的通道的PCB设计指南 2.4 mm实例设计性能
使用2.4 mm连接器的通道的PCB设计指南 x
版本A SMA 2.4 mm连接器的建议PCB布局设计 版本B SMA 2.4 mm连接器的建议PCB布局设计 选项1与选项2布局之间的性能比较 其他的2.4 mm连接器 2.4 mm通道规范
Tyco/Amphenol Interlaken连接器设计指南 x
连接器信号和管脚分配
连接器信号和管脚分配 x
包括25 Gbps + Interlaken接口连接器的通道的PCB设计指南建议 Interlaken通道接口性能实例
电气规范 x
CFP2/CFP4/QSFP+/QSFP28/zQSFP/SMA 2.4 mm的CEI 28极短距离(VSR)规范 Interlaken接口规范
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Stratix 10器件，高速信号接口布局设计指南
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通孔高度和通孔反焊盘对插入损耗的影响(The Impact of Via Height and Via Anti-pad Over Insertion Loss)

本节展示了通孔长度和反焊盘尺寸是如何改变插入损耗的。此实验的结果基于以下标准：

  • 一个24层叠层(a 24-layer stackup)
  • 一个10 mil钻孔(完成尺寸)的via-in-pad
  • 18 mil pad
图 34. 使用各种通孔(via)长度和反焊盘(anti-pad)大小来调查插入损耗影响的24-Layer Stack-up信息
图 35. 差分通孔和反焊盘配置(Differential Via and Anti-pad Configuration)
表 3.  通孔长度对插入损耗的影响在此情况下，anti-pad (一直到反向钻(backdrill)的每个GND层的GND cutout)固定在95 mil x 28 mil。
情况 插入损耗@ 14 GHz 回波损耗@14 GHz, ~ dB
从顶部到L3的通孔长度(7.4 mil) -0.1730 dB -29
从顶部到L5的通孔长度(16.6 mil) -0.1768 dB -28
从顶部到L7的通孔长度(25.8 mil) -0.1828 dB -27
图 36. 通孔长度对差分插入损耗的影响(SDD21)
图 37. 通孔长度对差分回波损耗的影响(SDD11)
表 4.  通孔反焊盘(Via Anti-pad)长度对插入损耗的影响从顶部到第3层的通孔长度为7.4 mil。
情况 GND02 Cutout尺寸 GND04 Cutout尺寸 IL 14 GHz
1A 68 mil x 28 mil 68 mil x 28 mil -0.1988 dB
2A 95 mil x 28 mil 95 mil x 28 mil -0.1730 dB
表 5.  通孔反焊盘(Via Anti-pad)宽度对插入损耗的影响对于各种GND cutouts (或者anti-pad)，从顶部到第5层的通孔长度为16.6 mil。
Case/Cutout GND02 GND04 GND06 IL @14 GHz
1B 95 mil x 28 mil 95 mil x 28 mil 95 mil x 28 mil -0.1768 dB
2B 95 mil x 50 mil 95 mil x 50 mil 95 mil x 50 mil -0.1741 dB

这些表中的信号反焊盘(signal anti-pad)尺寸显示了anti-pad越大，插入和回波损耗越少。由于空间总是一个考虑因素，因此您必须对信号反焊盘(signal anti-pad)与正确分路布线(break-out routing)的需要之间进行平衡。

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