Stratix 10器件,高速信号接口布局设计指南

ID 683132
日期 5/08/2017
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包括25 Gbps + Interlaken接口连接器的通道的PCB设计指南建议

图 100. TYCO Interlaken Connector GND Plane Cutout on a Host PCBH = 72.5 mil

P = 47.5 mil

L = 82.5 mil

W = 52.5 mil

最大对内偏移(intra-pair skew) (P/N之间)在2 ps以内。

GND参考cutout必须应用到所有的GND和参考平面。GND cutout的尺寸为52.5 mil (W) x 72.5 mil (H)。

图 100中使用的标准信号通孔具有以下特点:

  • 10 mil钻头尺寸直径
  • 26 mil焊盘直径
  • 36 mil反焊盘直径

您必须移除所有的非功能焊盘。

信号布线在到达Interlaken连接器(这里信号布线变成单端布线)之前,它在主PCB上上是差分的。

图 101. 选项1:偏斜匹配的Host PCB上的TYCO Interlaken连接器布线 直到连接器边沿的50 Ω单端布线。
图 102. 选项2:偏斜匹配的Host PCB上的替代TYCO Interlaken连接器布线下面的第一个图使用4层用于布线,第二个图使用两层用于布线(一层用于TX,一层用于RX,以实现最大隔离)。
图 103. Interlaken接口连接器配置

您可以使用Interlaken接口连接器上的带反钻的信号通孔或则盲孔(blind via)。

图 104. 由于连接器管脚长度而建议的布线层

信号布线位于底部stack-up层,以最小化通道中短截线的影响。对stack-up PCB设计遵循以下建议:

  • 选择相应的叠层(stack-up)。请参考PCB叠层选择指南章节。
  • 选择PCB布线层:
    • 分离TX和RX层,以实现最大隔离
    • Interlaken接口连接器管脚的长度如下:
      • 连接器GND管脚 = 1.88 mm
      • 连接器信号管脚 = 1.3 mm
    • 对所有信号布线都使用信号管脚尖端(tip)下面的层。如果上层用于布线,那么这有助于避免连接器的短截线。使用带反钻的信号通孔或者盲孔。
  • Intel建议使用一个95 Ω布线走线阻抗,因为它符合以下准则:
    • 关于FPGA break-out,请参考FPGA Fan-out Region章节。
    • 如果在连接器上使用图 101中的选项1,那么需要在主host PCB上使用一个100 Ω松动差分布线(loosely differential routing)。
    • 如果在连接器上使用图 102中的选项2,那么需要在主host PCB上使用一个100 Ω紧密差分布线(tightly differential routing)。
  • 仅可能使用最短的布线长度,以最小化插入损耗和串扰。
  • 确保所有的RX路径都有用于AC耦合的AC电容。请参考AC耦合电容布局和优化指南章节中的AC耦合布局设计指南。
  • 确保所有TX和RX路径的长度匹配(少于2 ps)(如果要求)。请参考高速信号PCB布线的建议章节来了解FPGA上的长度匹配策略。
  • 如果使用一个通孔(through via),那么对所有收发器信号通孔使用反钻(back-drill)。