你(nǐ)們(men)習慣了阻抗有問題就找板廠了吧?
發布時間:2020-08-10 15:00:01
高速(sù)先生成員-- 黃剛 在硬件工程師和PCB工程師(shī)的潛意識裏,隻要是PCB走線阻抗出(chū)現了偏差,第一時間(jiān)就會去和板廠的朋友們去喝(hē)喝茶聊聊天。這個時候高速先生悄悄的告訴(sù)你們,在對板廠的阻抗加(jiā)工提出質疑之前,有沒有稍微想過一下下有可能是設(shè)計的問題呢(ne)? 一般來說,單純PCB走線的阻(zǔ)抗(kàng)控(kòng)製出了問題,的確十有八九是(shì)由於板廠對(duì)加工管控或者參數調整出現偏差,導致加工出來的走線超過了誤差範圍。因為板廠的確需要對走線阻抗進行一定範圍的保證,例如±10%甚至±8%。高速先生一度也是(shì)這麽認為,直到遇到了(le)下(xià)麵這個由客(kè)戶自己(jǐ)進行PCB設計然後(hòu)我司來製板的項目… 今年的某一天,我們一個客戶拿著我們加工的板子過來,就開始抱怨說(shuō)我們板廠加工(gōng)的阻(zǔ)抗超過了10%的偏差。50歐姆的(de)表層走線他們自(zì)己進行阻抗測試時(shí),發現最低的地方隻有44歐姆。還給出了他們的“證(zhèng)據”,也就是實測的阻抗結果。 當然我們也(yě)是有(yǒu)測試(shì)的條(tiáo)件,於是把客(kè)戶的板子拿過來(lái)測試下,發現也是相同的結果,客戶的測試的確沒有問題(tí),表明這(zhè)根走線的阻抗(kàng)的確就是在44歐姆左右。高速先生這個時候就(jiù)提出了看看客戶的PCB設計文件,看看這根走線是(shì)不是因為比較特殊才使得我們板廠的加工(gōng)出(chū)現了偏差,例(lì)如走線(xiàn)的線寬和線間距是不是太細(xì)或者(zhě)其他什麽加工極限的原因。 結(jié)果打開板子一看,這(zhè)的確是一根普(pǔ)通的走線,線寬在10mil左右,采取了表層包地處理的設計以減小串擾,看起來這對於我們公司來說應該是比較(jiào)容易加(jiā)工的。 一般來說,看了PCB設計,看到走線如(rú)果不(bú)是偏極限的話,高速先生也開始覺得是我們板廠的問題了。於是我們和板廠(chǎng)的同事聊聊,希望從他們那裏得到一些有用的信息。果然,板廠的同事提供了一條很有用的信息,說客戶比較相信自(zì)己算的阻抗,因此(cǐ)讓板(bǎn)廠(chǎng)盡量(liàng)不調整線寬,客(kè)戶算的阻抗圖如下所(suǒ)示(shì): 然後我們再去測量(liàng)加(jiā)工出來的走線,也基本上是(shì)10mil,嚴(yán)格做到了客戶的要求。但是有個地方引起(qǐ)了高速先生的注意,就是走線(xiàn)到參考(kǎo)地的距(jù)離15mil,因此(cǐ)我們再次打開PCB文件看看(kàn)客戶的疊層和設計,我們能(néng)猜想到客戶是做了隔層參考,不參(cān)考L2層參考L3層的地平麵。 從設計上的確也是(shì)這樣,L3層是一個完整的參考平麵。 但是,但是!問題來了,客戶在L2層(céng)並沒(méi)有(yǒu)完全挖空,還是按照(zhào)L1的(de)包地方式進行設計(jì),如下所(suǒ)示: 查到這裏,高速先生隱約覺得這可(kě)能並不一定(dìng)是板廠(chǎng)對走線阻抗管控(kòng)出了(le)問題導(dǎo)致阻抗偏低,有可能在設(shè)計這個根源(yuán)上就出現了偏差。 因此我們(men)根據PCB設計建立了這麽一(yī)組對比的3D模型,看看L2層(céng)按照(zhào)現有的設計和把(bǎ)L2層(céng)地都挖空掉,也就是按照客戶所提供的阻抗(kàng)計算模型的那樣子,模型就是(shì)下麵這樣(yàng)了。 模型的左邊部分是(shì)現有的設計,右邊部(bù)分是客戶認為的設計,我們把兩種設計都(dōu)做在同(tóng)一個仿(fǎng)真模型(xíng)上(shàng),這樣能有更準確的對比。 果然,這個3D模型的仿真結果(guǒ)證實了高(gāo)速先(xiān)生的懷疑,這兩者的阻抗是不一樣(yàng)的,而且差別竟有5個歐姆! 這個時候結(jié)論(lùn)已(yǐ)經很明確了,采取這種隔層(céng)參考的設計方式本身(shēn)沒有什麽(me)問題,然而客戶在自(zì)己去算阻抗的時候卻選擇了一(yī)個錯誤的阻抗計(jì)算模型,並且客戶也以為(wéi)L2層不用白不用,反正我把走線的區域挖空掉了就沒有影響了,而且L2層鋪一點地可能還更有利於串擾的控(kòng)製。結果串擾可能控(kòng)製上了,但是阻抗卻出現了嚴重的偏差,這(zhè)基本上和我們板廠的加工能力沒有太大的關(guān)係,相(xiàng)反的,我們板廠按照客戶的“要求”成功控製到了阻抗44歐姆!!這時我們(men)和客戶(hù)之間的氣氛就好(hǎo)像結尾這張圖片一樣了。
