在高速线路板中，通孔因降低信号完整性性能而受到诟病。然而，使用过孔是不可避免的。在标准电路板上元器件放置在顶层，差分对的走线位于内层。内层的电磁辐射和线对之间的串扰很低。必须使用过孔将电路板平面上的元件连接到内层。

那么我们就从检查简单过孔中将顶部传输线与内层相连的元件开始。有四个基本元件：信号过孔、过孔残桩、过孔焊盘和隔离盘。过孔是镀在电路板顶层和底层之间通孔外面的金属圆柱体。信号过孔连接不同层的传输线。过孔残桩是过孔中未使用的部分。过孔焊盘是将过孔连接到顶部或内部传输线的环形垫片。隔离盘是每个电源或接地平面中的环形间隙，用于防止电源和接地平面短路。

通过平衡电感和寄生电容的大小，可以设计出与传输线具有相同特征阻抗的过孔，从而不会对电路板的运行产生特殊影响。没有简单的公式可以在通孔尺寸与 C 和 L 组件之间进行转换。 3D EM计算程序可以根据 PCB 布局中使用的尺寸预测结构阻抗。通过反复调整结构尺寸和运行 3D 仿真，可以优化通孔尺寸以达到所需的阻抗和带宽要求。

在实现差分对时，线路 A 和线路 B 必须高度对称。这些对在同一层中布线。如果需要过孔，则必须在两条线附近打一个孔。由于差分对的两个过孔非常接近，两个过孔共用的椭圆形隔离盘可以减少寄生电容，而不是使用两个单独的隔离盘。接地过孔也放置在每个过孔旁边，以便它们可以为 A 和 B 过孔提供接地回路。

使用背钻 的GSSG 差分通孔
当传输速率超过10Gbps时，过孔残柱会严重影响高速信号的完整性。有背钻PCB制造工艺，可以在未使用的通孔圆柱上钻孔。根据不同的制造工艺公差，背钻去除未使用的过孔金属，并将过孔残留堆最小化到10mil以下。

3D EM 仿真器用于根据所需的阻抗和带宽设计差分过孔。这是一个迭代过程。此过程会反复调整通孔尺寸并运行 EM 仿真，直到达到所需的阻抗和带宽。

如何验证性能
图2中所示的差分通孔设计已经构建和测试。测试样品包括顶层的一对差分线，然后是连接内部差分线的差分过孔，然后第二对差分过孔再次连接到球针栅阵列封装（BGA）的接地焊盘在顶层。信号路径的总长度约为 1330mil。我用差分时域反射仪（TDR）测量差分阻抗，用网络分析仪测量带宽，用高速示波器测量数据眼图，以了解其对信号的影响。

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