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高速先生成員--黃剛 是的，在網(wǎng)上輸入這個(gè)名字后，可能前幾個(gè)彈出來(lái)的定義都不是和PCB相關(guān)的。的確，對于做設計和仿真的朋友來(lái)說(shuō)，這個(gè)名詞是陌生的！那它到底和PCB行業(yè)的哪一類(lèi)細分領(lǐng)域強相關(guān)呢，另外到底這個(gè)效應又是怎么影響到高速信號性能的呢？根據Chris多年來(lái)寫(xiě)高速先生文章的經(jīng)驗看，采用先講案例，以倒敘的方法來(lái)介紹，感覺(jué)喜歡聽(tīng)的粉絲會(huì )多一點(diǎn)！ 這個(gè)案例是這樣的，一家做連接器線(xiàn)纜的客戶(hù)找到Chris，說(shuō)他們自己做的測試夾具性能不是很好，大家也知道。如果夾具本身的性能做得不好的話(huà)，那肯定驗證不出來(lái)產(chǎn)品的質(zhì)量了，或者說(shuō)由于夾具本身很一般，導致產(chǎn)品測出來(lái)就變差了，無(wú)法體現產(chǎn)品本身的真實(shí)性能。 Chris看了他們發(fā)過(guò)來(lái)的詳細測試數據，發(fā)現夾具的傳輸線(xiàn)本身做得還挺好的，在50歐姆的位置偏差很小。最大的問(wèn)題是過(guò)孔的阻抗比較低，只有46，47歐姆的樣子，這樣肯定會(huì )影響夾具本身的駐波。 客戶(hù)自己也感到很郁悶，因為他們也有仿真的人員，根據仿真結果來(lái)設計的過(guò)孔，正常不應該誤差那么多。還給Chris看了他們自己的仿真結果，的確哦，仿真的過(guò)孔結果的確是比較接近50歐姆，駐波應該很好才對��！下圖是這個(gè)過(guò)孔的3D仿真模型和阻抗仿真結果，妥妥的50歐姆��！ 那問(wèn)題到底出在哪呢？首先能確定的是肯定是加工誤差的問(wèn)題，或者說(shuō)是加工的過(guò)孔參數和設計仿真有明顯不一樣的地方。過(guò)孔阻抗那么多的影響因素，Chris捋了捋，無(wú)非就是過(guò)孔孔徑變大了、過(guò)孔的孔盤(pán)變大了，過(guò)孔stub變長(cháng)了或者甚至忘記背鉆了。于是Chris問(wèn)客戶(hù)要他們自己加工的過(guò)孔切片圖來(lái)看看，反而上述想到的幾個(gè)原因都被一一排除了。從過(guò)孔的切片結果上能看到，過(guò)孔的孔徑并沒(méi)有明顯擴大，過(guò)孔焊盤(pán)也沒(méi)有變大，過(guò)孔也有進(jìn)行背鉆，而且stub也符合預期。 看起來(lái)一切都很正常啊，那為什么測試出來(lái)的過(guò)孔阻抗會(huì )低那么多��！ Chris覺(jué)得肯定還是加工問(wèn)題，加工出來(lái)的過(guò)孔參數哪里和設計仿真不一樣，于是再仔細看看過(guò)孔的切片圖，放大放大再放大！咦……這個(gè)地方感覺(jué)有點(diǎn)奇怪哦？ 看起來(lái)很像過(guò)孔的非功能焊盤(pán)，但是問(wèn)了客戶(hù)板廠(chǎng)那邊，明確確定非功能焊盤(pán)是去掉的。的確，現在哪怕我們不說(shuō)，比較有經(jīng)驗的板廠(chǎng)都會(huì )在加工時(shí)自己去掉過(guò)孔的非功能焊盤(pán)。但是的確從切片圖上看，沿著(zhù)過(guò)孔的Z軸路徑，長(cháng)滿(mǎn)了密密麻麻的延伸的銅皮。這是啥��？ 那怎么辦？要問(wèn)誰(shuí)��！Chris突然想到了我司很受大家歡迎的東哥，于是立馬和東哥進(jìn)行了連線(xiàn)。還得是見(jiàn)多識廣的東哥，只那么瞧了幾眼，就確定了原因，那就是我們標題的燈芯效應的影響。 經(jīng)過(guò)與東哥七七二十一秒鐘的交流（時(shí)間那么短？沒(méi)辦法，東哥在外面一般都灰常的忙，嘻嘻），Chris大致明白了它產(chǎn)生的原因及過(guò)程，的確，它最終形成的樣子看起來(lái)就很像保留了非功能焊盤(pán)。于是Chris大致按照這個(gè)過(guò)孔最終的樣子建了個(gè)新的仿真模型，如下所示： 然后對新建的過(guò)孔模型進(jìn)行仿真，結果不就能和測試對得上了嘛！按照燈芯效應大致建模后，仿真得到的過(guò)孔阻抗也是47歐姆的樣子，和測試出來(lái)的非常接近！ 這次的確不止是粉絲們漲知識的一天，對于Chris來(lái)說(shuō)同樣也是哈！當然這種效應理論上和PCB板廠(chǎng)的加工能力，包括板材選型也有比較大的關(guān)系，最終形成的效果差異也比較大，有的也可以做到幾乎不存在這種效應，有的可能就比較明顯。當然我們現在明白了這種效應后，就可以通過(guò)前期的選型和對板廠(chǎng)加工能力的進(jìn)一步約束盡量消除，不然別說(shuō)對112Gbps那么高速率的信號產(chǎn)生巨大影響了，估計對10Gbps信號影響也是不可忽略��！ 本期問(wèn)題：專(zhuān)門(mén)把最精彩的部分放到這里，到底什么是燈芯效應呢，大家用自己理解的話(huà)說(shuō)說(shuō)看？ 關(guān)于一博科技：一博科技成立于2003年3月，深圳創(chuàng )業(yè)板上市公司，股票代碼: 301366，專(zhuān)注于高速PCB設計、SI/PI仿真分析等技術(shù)服務(wù)，并為研發(fā)樣機及批量生產(chǎn)提供高品質(zhì)、短交期的PCB制板與PCBA生產(chǎn)服務(wù)。致力于打造一流的硬件創(chuàng )新平臺，加快電子產(chǎn)品的硬件創(chuàng )新進(jìn)程，提升產(chǎn)品質(zhì)量。 |
