為了節省AC電容打孔空間,你有沒動過這個念頭?
發布時間:2025-11-20 16:34:37
高速先生成員--姜杰
高速先生前不久一篇關于AC電容的文章《明知故問??高速AC耦合電容挨得很近,串擾會不會很大……》,引起了不少粉絲的討論,最近有熱心讀者發來這樣一張圖,詢問這種節省空間的打孔方式是否可行?

熟悉電源去耦電容設計的朋友,一定看出來了這種扇出方式的靈感來源:對于BGA布局相反面的去耦小電容,經常采用這種過孔朝向管腳焊盤內部的方式,一來電容布局在BGA管腳正下方,節省了布局空間(畢竟,這個位置,不放去耦電容,別的器件也不敢亂放);二來,電容盡量靠近了用電管腳,電源、地管腳可以就近連接相應的過孔,減小了回流路徑,可謂一舉兩得。
細一琢磨,又覺得哪里不對勁,當設計對象由電源去耦電容,變成高速信號的AC電容,這種方法是否同樣適用?
感覺歸感覺,高速先生還是習慣用數據說話,建個模型仿真摸摸底。如果方法可行,當然皆大歡喜,如果不行,也能搞清楚原因。
這種AC電容扇出方式節省空間的關鍵,在于過孔打在電容的管腳焊盤之間,3D建模如下。

為了大家能看的更清楚,隱藏電容后的俯視圖如下(下文簡稱via-in):

對于速率25Gbps,差分走線特征阻抗100歐的信號,該模型仿真結果的阻抗低點僅為81.49歐姆,顯然不太美麗。

保持其它條件不變,調整扇出過孔的位置:將打在電容管腳焊盤之間的過孔移到電容外部(下文簡稱via-out)。

阻抗仿真結果如下,最低值大幅提升至94歐!

細心的網友會問了,為啥過孔打在電容焊盤外部的阻抗曲線會出現兩個低點?對照模型就能看出,圖中的兩個阻抗低點,一個對應過孔,一個對應AC電容,雖然這兩處都有做反焊盤優化,畢竟離100歐的目標還差那么一些。
對比via-in和via-out兩種方式阻抗連續性的另外一個指標—回波損耗,可以看出同樣的趨勢,via-in的回損明顯比via-out的差。

為什么via-in的阻抗跌的這么厲害呢?正常情況下(via-out),信號從電容的管腳1進入后,經過電容本體,從管腳2離開,最后進入換層過孔。
至于via-in的信號流向分析,熟悉高速先生文章的朋友一定會記得,之前我們介紹過從場的角度看問題。高速先生這里先賣個關子,咱們答題區見……
