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驚呆!這個世界500強客戶的項目居然要同時保證阻抗和損耗誤差

發(fā)布時間:2024-07-23 08:59

鏈路的阻抗和損耗通常得一可安天下!傳輸線阻抗控制±10%是常規(guī),光阻抗控制到±5%這一項就已經(jīng)讓你們感覺不太可能了,那在±5%阻抗控制的基礎(chǔ)上再加一條±5%的損耗要求呢,大家覺得加工能做出來嗎?

#高速#仿真#測試#阻抗#損耗#疊層

高速先生成員--黃剛


引言不多說,直接進入正題!大家如果對PCB板廠的加工能力有了解的話,都很清楚,目前主流的板廠會將傳輸線阻抗控制公差在±10%這個范圍,然后有幾家一線板廠有能力做到±8%,感覺目前國內(nèi)的板廠應(yīng)該還沒有正式承諾能做到±5%的吧。至于原因嘛,高速先生之前的文章:掌握了這個分析方法,實現(xiàn)傳輸線阻抗5%的加工公差不是夢!其實已經(jīng)有提過,上面提到的PCB傳輸線結(jié)構(gòu)的各種誤差都會積累起來,從而導(dǎo)致整體的阻抗誤差增大。目前看起來5%的阻抗控制的確還屬于可遇而不可求的情況!


然而國外的一個大客戶最近向我們提出了一個比阻抗±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的阻抗±5%,還有一個可能95%的夾具項目都沒有的要求,就是高速線的損耗也要保證±5%的誤差!


是的,國外的客戶一向都是要求比較嚴(yán)格,它提出的要求,可能Chris之前真的沒有聽過!阻抗要求滿足5%的要求,損耗要求在12.8GHz達到1.3dB±0.05dB。一個字,難!一個英文單詞,impossible!


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客戶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。


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畢竟這個客戶也合作很多很多年,既然他們有這個需求,又一定程度上做好了不行的心理準(zhǔn)備,那就作為一個預(yù)研的項目了,說干就干!

首先從疊層開始就抓得很嚴(yán)格,內(nèi)層走線,線寬盡量寬點,用上多次驗證后有把握的板材和性能好的PP,大概定下來這樣的疊層。走線在L3層,隔層參考TOP和L5層,使線寬增大,控制線寬導(dǎo)致的阻抗和損耗誤差。


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疊層定下來之后,輸入疊層和線寬板材參數(shù)信息,先仿真得到理想加工情況下的阻抗和損耗。在確定線長為某一數(shù)值的情況下,在仿真中讓鏈路滿足了損耗和阻抗的指標(biāo)。


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但是上面也僅限于在仿真中滿足,其實意義不大,只能認(rèn)為是在中值情況下能滿足。我們需要分別進行DOE仿真,從理論上探討加工誤差影響阻抗和損耗的因素。

首先無論是阻抗還是損耗,我們在PCB結(jié)構(gòu)和板材的參數(shù)定義以下6個參數(shù)。


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從阻抗的DOE分析中,我們可以看到不同參數(shù)的影響比例如下:和Chris的認(rèn)知也比較吻合,除了DF和粗糙度基本沒影響外,其他4個因素都有一定的影響,而且基本還是互相交互的影響。


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而對損耗的DOE仿真,我們能看到更多新的知識點。除了我們認(rèn)知中的板材DF和銅箔粗糙度,包括線寬W會影響損耗外,讓人沒想到的是,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(shù)DK居然排在影響榜的第一位,上下厚度也是名列前茅。


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Chris綜合了兩個指標(biāo)的影響偏差因素后,就開始配合我們的板廠去做一些加工的側(cè)重點,盡量去減小加工的誤差,當(dāng)然這個項目加工的可控度也遠比嘴上說的要難,最后經(jīng)過了一段不短時間的努力,終于達到了目標(biāo)。加工回來后,我們抽測了2塊板子,阻抗和損耗都完美的達到了客戶的要求,而且一致性非常好,說明這批次的加工應(yīng)該都能滿足要求。


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當(dāng)然最后再說一句,通過一些非常規(guī)的加工控制方法是有機會同時實現(xiàn)阻抗和損耗的指標(biāo),但是非常非常難,需要付出的成本和精力也比較高,因此大家也沒必要一定要往這個極端的指標(biāo)去做,根據(jù)自己產(chǎn)品的裕量,量力而行就可以了。實在有像這個世界500強客戶一樣那么高的指標(biāo),找下高速先生吧,或者我們也能幫大家實現(xiàn)哦!