2. SIwave中设置过孔焊盘与反焊盘参数
过孔焊盘与反焊盘：参数定义与几何关系
在 SIwave 中，过孔焊盘（Via Pad）与反焊盘（Anti-pad）是决定过孔阻抗与寄生电容的两个核心几何参数。焊盘是铜箔上围绕钻孔的圆形或方形铜区，用于连接走线与过孔；反焊盘是参考平面上围绕过孔开出的无铜隔离区，用于防止过孔与平面短路。二者尺寸直接决定过孔处的容性突变：焊盘越大、反焊盘越小，过孔与参考平面之间的耦合电容越大，阻抗越低。
关键几何关系：反焊盘直径 = 焊盘直径 + 2 × 隔离间隙（Clearance）。隔离间隙过小会导致制造困难与耐压不足，过大则使过孔阻抗偏高、回流路径变长。
在 SIwave 中设置焊盘与反焊盘参数
SIwave 的过孔参数主要通过 Padstack 定义，或在 Via Properties 对话框中逐孔修改。以下以典型 8 层板、单端 50Ω 走线为例，说明参数设置流程与推荐取值。
- 打开 Padstack 编辑器：在 Layout 视图中选择目标过孔，右键 → Properties，或通过 Edit → Padstack 进入全局焊盘栈定义。
- 设置焊盘直径 D_pad：对于 0.25 mm 成品孔径，焊盘直径通常取 0.45–0.55 mm。在 Padstack 的 Pad Diameter 字段输入数值，单位与设计文件一致（通常为 mm 或 mil）。
- 设置反焊盘直径 D_anti：在 Anti-pad Diameter 字段输入。推荐 D_anti = D_pad + 2 × 0.15 mm = D_pad + 0.30 mm。例如 D_pad = 0.50 mm 时，D_anti = 0.80 mm。
- 确认各层独立设置：SIwave 允许为每个信号层/平面层单独指定焊盘与反焊盘尺寸。对于非功能焊盘（Non-functional Pad），建议在平面层上移除或缩小，以减小寄生电容。
- 应用并检查：点击 Apply 后，在 3D 视图中旋转观察过孔与平面的隔离区是否完整，确认无铜皮残留或短路。
对于差分过孔，两个过孔的反焊盘可能重叠。此时需在 Padstack 中设置 Anti-pad Shape 为椭圆形或矩形，或手动调整间距，避免平面被过度切割导致回流路径断裂。
参数取值参考与验证方法
| 参数 | 典型值（示例） | 影响 | 验证方式 |
|---|---|---|---|
| 成品孔径 | 0.25 mm | 决定过孔电阻与电感 | 与 PCB 厂确认最小钻孔能力 |
| 焊盘直径 D_pad | 0.50 mm | 增大 → 电容增大 → 阻抗降低 | SIwave TDR 仿真观察阻抗曲线 |
| 反焊盘直径 D_anti | 0.80 mm | 增大 → 电容减小 → 阻抗升高 | 检查平面开口是否完整 |
| 隔离间隙 Clearance | 0.15 mm | 过小 → 制造风险；过大 → 回流路径长 | DRC 检查 + 3D 视图确认 |
设置完成后，建议在 SIwave 中执行 TDR 扫描或 Z-parameter 提取，观察过孔处阻抗是否偏离 50Ω 目标。若阻抗偏低，可适当增大反焊盘或减小焊盘；若阻抗偏高，则反向调整。每次修改后重新提取，直至过孔阻抗与传输线阻抗匹配在 ±10% 以内。
修改 Padstack 会影响所有使用该 Padstack 的过孔。若仅需调整个别过孔，应在 Via Properties 中单独覆盖，避免全局变更引入意外短路或开路。