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高速先生成員--黃剛 引言不多說(shuō)，直接進(jìn)入正題！大家如果對PCB板廠(chǎng)的加工能力有了解的話(huà)，都很清楚，目前主流的板廠(chǎng)會(huì )將傳輸線(xiàn)阻抗控制公差在±10%這個(gè)范圍，然后有幾家一線(xiàn)板廠(chǎng)有能力做到±8%，感覺(jué)目前國內的板廠(chǎng)應該還沒(méi)有正式承諾能做到±5%的吧。至于原因嘛，高速先生之前的文章：掌握了這個(gè)分析方法，實(shí)現傳輸線(xiàn)阻抗5%的加工公差不是夢(mèng)！其實(shí)已經(jīng)有提過(guò)，上面提到的PCB傳輸線(xiàn)結構的各種誤差都會(huì )積累起來(lái)，從而導致整體的阻抗誤差增大。目前看起來(lái)5%的阻抗控制的確還屬于可遇而不可求的情況！ 然而國外的一個(gè)大客戶(hù)最近向我們提出了一個(gè)比阻抗±5%還能苛刻的要求，他們希望在他們的測試夾具中做到高速線(xiàn)的阻抗±5%，還有一個(gè)可能95%的夾具項目都沒(méi)有的要求，就是高速線(xiàn)的損耗也要保證±5%的誤差！ 是的，國外的客戶(hù)一向都是要求比較嚴格，它提出的要求，可能Chris之前真的沒(méi)有聽(tīng)過(guò)！阻抗要求滿(mǎn)足5%的要求，損耗要求在12.8GHz達到1.3dB±0.05dB。一個(gè)字，難！一個(gè)英文單詞，impossible！ 客戶(hù)要保證的阻抗和損耗是下面這條夾具的鏈路，單端42.5歐姆的鏈路。 畢竟這個(gè)客戶(hù)也合作很多很多年，既然他們有這個(gè)需求，又一定程度上做好了不行的心理準備，那就作為一個(gè)預研的項目了，說(shuō)干就干！ 首先從疊層開(kāi)始就抓得很?chē)栏�，內層走線(xiàn)，線(xiàn)寬盡量寬點(diǎn)，用上多次驗證后有把握的板材和性能好的PP，大概定下來(lái)這樣的疊層。走線(xiàn)在L3層，隔層參考TOP和L5層，使線(xiàn)寬增大，控制線(xiàn)寬導致的阻抗和損耗誤差。 疊層定下來(lái)之后，輸入疊層和線(xiàn)寬板材參數信息，先仿真得到理想加工情況下的阻抗和損耗。在確定線(xiàn)長(cháng)為某一數值的情況下，在仿真中讓鏈路滿(mǎn)足了損耗和阻抗的指標。 但是上面也僅限于在仿真中滿(mǎn)足，其實(shí)意義不大，只能認為是在中值情況下能滿(mǎn)足。我們需要分別進(jìn)行DOE仿真，從理論上探討加工誤差影響阻抗和損耗的因素。 首先無(wú)論是阻抗還是損耗，我們在PCB結構和板材的參數定義以下6個(gè)參數。 從阻抗的DOE分析中，我們可以看到不同參數的影響比例如下：和Chris的認知也比較吻合，除了DF和粗糙度基本沒(méi)影響外，其他4個(gè)因素都有一定的影響，而且基本還是互相交互的影響。 而對損耗的DOE仿真，我們能看到更多新的知識點(diǎn)。除了我們認知中的板材DF和銅箔粗糙度，包括線(xiàn)寬W會(huì )影響損耗外，讓人沒(méi)想到的是，阻抗的變化居然也對損耗有非常大的影響，所以你們能看到板材的介電常數DK居然排在影響榜的第一位，上下厚度也是名列前茅。 Chris綜合了兩個(gè)指標的影響偏差因素后，就開(kāi)始配合我們的板廠(chǎng)去做一些加工的側重點(diǎn)，盡量去減小加工的誤差，當然這個(gè)項目加工的可控度也遠比嘴上說(shuō)的要難，最后經(jīng)過(guò)了一段不短時(shí)間的努力，終于達到了目標。加工回來(lái)后，我們抽測了2塊板子，阻抗和損耗都完美的達到了客戶(hù)的要求，而且一致性非常好，說(shuō)明這批次的加工應該都能滿(mǎn)足要求。 當然最后再說(shuō)一句，通過(guò)一些非常規的加工控制方法是有機會(huì )同時(shí)實(shí)現阻抗和損耗的指標，但是非常非常難，需要付出的成本和精力也比較高，因此大家也沒(méi)必要一定要往這個(gè)極端的指標去做，根據自己產(chǎn)品的裕量，量力而行就可以了。實(shí)在有像這個(gè)世界500強客戶(hù)一樣那么高的指標，找下高速先生吧，或者我們也能幫大家實(shí)現哦！ |
