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標(biāo)題: 明明設(shè)計(jì)的是高帶寬，差點(diǎn)加工成開(kāi)路？ [打印本頁(yè)]

作者: edadoc2003 時(shí)間: 2022-6-30 10:54
標(biāo)題: 明明設(shè)計(jì)的是高帶寬，差點(diǎn)加工成開(kāi)路？
作者：一博科技高速先生成員黃剛

有沒(méi)有感覺(jué)最近只看到了東哥的文章，是不是一度以為我們**了呢。沒(méi)有啦，在這里還是要鄭重的和廣大的粉絲們解釋下，高速先生這段時(shí)間一直在積累一些很有趣的素材，學(xué)習(xí)一些新的技術(shù)，以便給大家看到更多富有啟發(fā)性的文章，這不我們又來(lái)了嗎！

說(shuō)回正題哈，作為我們高速先生的主業(yè)也就是SI，其實(shí)一直以來(lái)我們都很關(guān)心設(shè)計(jì)和加工出來(lái)的差異，尤其對(duì)于高速信號(hào)來(lái)說(shuō)，高速先生只有在加工誤差比較小的情況下，才能去很好的完成一些仿真和測(cè)試的擬合。剛好高速先生正在研究一些適合112G的超高寬帶傳輸?shù)脑O(shè)計(jì)，PCB設(shè)計(jì)完加工回來(lái)后，高速先生立馬投入到了緊張的測(cè)試中，結(jié)果就有了本文開(kāi)頭那一幕的感慨。。。

當(dāng)我們測(cè)試到一對(duì)帶1.85同軸連接器的內(nèi)層走線(xiàn)時(shí)，測(cè)出了讓我們意想不到的結(jié)果。設(shè)計(jì)就是一對(duì)差分線(xiàn)，我們主要是看看一款高速板材的損耗和加上同軸連接器后，鏈路的帶寬和線(xiàn)性度能去到多高頻率。

我們首先關(guān)注下同軸連接器位置的阻抗和差分線(xiàn)的阻抗，第一反應(yīng)，感覺(jué)還是不錯(cuò)的，尤其是走線(xiàn)，整個(gè)鏈路的阻抗都在±5%以?xún)?nèi)，雖然不能算特別優(yōu)秀，但是心理至少能接受的那種。

然而當(dāng)我們測(cè)到插損曲線(xiàn)的時(shí)候，整個(gè)人都不好了，這啥啊這，居然平平無(wú)奇的一對(duì)差分走線(xiàn)會(huì)有那么大的諧振點(diǎn)，在28GHz的位置就和開(kāi)路沒(méi)什么兩樣啦！

于是我們首先懷疑的是設(shè)計(jì)，看看是不是在PCB設(shè)計(jì)上犯了一些很低級(jí)的錯(cuò)誤，結(jié)果查了設(shè)計(jì)文件，壓根就沒(méi)問(wèn)題嘛，線(xiàn)寬線(xiàn)距，等長(zhǎng)都沒(méi)問(wèn)題啊！

這就奇怪了，一開(kāi)始高速先生是懷疑是不是漏了背鉆，因此畢竟是3mm的板子，我們這對(duì)差分線(xiàn)走到了很靠上的層，但是從差分的TDR阻抗就已經(jīng)排除了我們的想法，因?yàn)槿溌飞隙紱](méi)有一些很低的阻抗點(diǎn)，如果是漏背鉆的話(huà)，肯定會(huì)在阻抗上看出問(wèn)題的！

那到底是什么問(wèn)題呢？于是我們把重點(diǎn)放在差分線(xiàn)P和N單端延時(shí)差的問(wèn)題，于是我們把這對(duì)差分的P和N分別給一個(gè)階躍信號(hào)，來(lái)從時(shí)域上看看它們的延時(shí)到底有沒(méi)有差別。結(jié)果讓高速先生大跌眼鏡，P和N之間的延時(shí)差居然有0.17？不對(duì)，1.7？也不對(duì)，是17.5ps！！！

如果你對(duì)ps這個(gè)單位沒(méi)什么概念的話(huà)，高速先生轉(zhuǎn)成mil你就知道有多夸張了，就是大概100mil的長(zhǎng)度差，也就是說(shuō)，設(shè)計(jì)上是完全等長(zhǎng)的兩根線(xiàn)，加工出來(lái)居然有100mil的長(zhǎng)度差，最關(guān)鍵的是走線(xiàn)長(zhǎng)度還不到3inch。

通過(guò)上面的測(cè)試和分析，其實(shí)高速先生大概率想到了是玻纖效應(yīng)影響造成的，具體什么是玻纖效應(yīng)，就不在這里展開(kāi)了，可以翻看之前很多期的文章都有提到哈。于是我們把板子拿到板廠(chǎng)做了下切片，以便更好的和我們的預(yù)想貼合。不一會(huì)，切片圖就出來(lái)了，果然，就是這個(gè)問(wèn)題了。

可能有部分的粉絲沒(méi)看過(guò)PCB切片圖，其實(shí)就是在和走線(xiàn)垂直的剖面切開(kāi)，用高倍顯微鏡來(lái)看切面的畫(huà)面。就像本文的這張切片圖一樣，可以看到差分走線(xiàn)剛好一根走在了玻纖的交疊區(qū)域（右），另外一根走線(xiàn)窗口處（左），而且不知道算是多大分之一概率的機(jī)會(huì)，上下都各有兩張pp（core也是兩張pp組成），而且pp也還是扁平布的情況下，依然無(wú)法阻擋差分的P和N處于比較一致的狀態(tài)。另外只要是知道了玻璃布和膠的介電常數(shù)差異，你就會(huì)明白這種情況有多嚴(yán)重了。

要不就這樣結(jié)尾了，高速先生已經(jīng)哭倒在實(shí)驗(yàn)室了。。。

問(wèn)題來(lái)了
從設(shè)計(jì)到加工環(huán)節(jié)，大家覺(jué)得有什么細(xì)節(jié)的方法可以改善玻纖效應(yīng)嗎？

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