仿(fǎng)真結果天下無敵(dí),板廠加工讓你一敗塗地
發布時間(jiān):2025-07-07 17:44:50
高速先生(shēng)成員-- 黃(huáng)剛
沒錯,還是講過孔,話題永遠都講(jiǎng)不完(wán)的過孔。每年都有不少會仿真的粉絲問我們,為什麽他們自己仿真的結果和測試差那麽遠呢?由於缺乏一些觀測(cè)加工後過孔真實情況的手段,一直也隻能停留在懷疑加工問(wèn)題的(de)層麵上,但是又不知道是(shì)哪個細節的參數影響最大,整(zhěng)個人相(xiàng)當惆悵,想改板都不知道怎麽改。

不(bú)過今天除了繼續講仿真之外,我們(men)講點新的(de)內容(róng),那就是加工。大家都知道,我們去年年底投產了一個全新(xīn)的PCB板廠,經過半年多的運(yùn)行,板廠的同事都自(zì)信加工(gōng)出來的效果杠杠的。那作為負(fù)責公司(sī)高新技術的開發團隊(duì),高速(sù)先生自然(rán)不會(huì)放過這個千載難逢的(de)機會,同時也(yě)出(chū)於驗證板廠加工能力的目的,於是在設計好一些DUT(通俗來講就(jiù)是待測物啦)之後,就直接(jiē)在我們新板廠去加(jiā)工。本著要麽不搞,一搞就(jiù)要搞波大的宗旨,我們直接做了個行業頂流的(de)M8級別板材測試,而且還是個灰常的高(gāo)多層(céng),厚度直接達到4mm的測試板。以至於連板廠都問我們為啥要那麽大膽啊?因為我們想驗證高速過孔性能的最大加工殺手,那就是(shì)過孔stub到底能(néng)在厚板的情況下保證幾個mil……

是啊,為什麽要做那麽厚,又要做那(nà)麽多層呢?主要是兩個原因啦,一是目(mù)前我們很多交換機服務器產品的板(bǎn)厚都的確有做到了4mm,我們也希(xī)望結合項目的實際情(qíng)況,看看4mm的板厚過(guò)孔性能是怎麽樣。另外一個原因嘛(ma),就是高速先生去(qù)調研一些國內主要板廠的過孔背(bèi)鑽精度(dù),發現批量(liàng)加工的能力居然比高速先生預想的要差,就像下(xià)麵這個表格展示,幫(bāng)大家解讀一下,那就是4mm左右的板子,板廠能保證的過孔stub僅僅隻是14mil,更(gèng)別指望批(pī)量能力做到8mil甚至更小了!

設計投板到我(wǒ)們新板廠不到2周,高速先生就拿到了做出來的(de)板子(zǐ)了。在其中某一個區域裏(lǐ),高速(sù)先生就做了關於不同過孔出線層加背(bèi)鑽的DUT,從最靠上的L4層一直往下,到最下麵的L26層,然後去看看背(bèi)鑽後的能力到底怎麽樣。

那怎麽看呢?當然是切片看了,這對(duì)於板廠來說肯定是必備手段了。高速先生最關(guān)注的就是最靠(kào)上的L4層走線的stub情況(kuàng)。於是就在上麵的圖片標(biāo)記了讓板廠切(qiē)片的位置,大家可以放大圖(tú)片看看上麵黑色的標記(jì)哈!很快,高速先生就拿到了L4層過孔位置的(de)切片數據,如下所(suǒ)示:

這圖片(piàn)到底該怎麽看啊?首先你要做的是(shì)倒著看,因為下麵才是TOP層,越往上看(kàn)是越靠下的層哈。左邊的那張標記的數據主要包括了過孔的孔徑,焊盤大小,反焊(hàn)盤大小等(děng)參數。右麵我們今天關注的重點,過孔stub的(de)數據。時間關係,高速先生已經用紅色框框很貼心(xīn)的給大家標出來了。對(duì),99到104um,4mil左(zuǒ)右的樣子……
有點意思了(le),4mm左右的板厚,這個背鑽深度超過3.5mm,居然能做到4mil左右的過孔stub。其實懂高速設計和仿(fǎng)真的粉絲都知道是什麽概念。當然為了其他一些可能不搞仿真的朋友更直觀的理解4mil的意(yì)義。我們對這個板(bǎn)子的(de)過孔進行3D建模,來看看在不同的過孔stub情況下的(de)性能表(biǎo)現,分別掃描從4mil到16mil,每隔4mil的情況下的結果。

大家知道過孔stub多幾個mil能影響多大嗎?當然這樣問粉絲們(men)又要反駁我了,影響程度肯定是和頻(pín)率有關係啊,頻率越高影響越大(dà)。非常非常正確的萬能答案,那到底影響多大嘛?算了算了,直接看就(jiù)這一個過孔的衰減仿真(zhēn)結果吧(ba)。

然後大家就會驚喜的發現,在高頻的時候真簡直了!4mil的stub長度(dù)在高頻也就(jiù)0.6dB的樣子,但是去到16mil的stub長度時,衰減直接超過6dB。也不是很大了,也就10倍衰減多點……
當然,從(cóng)TDR阻抗這個角度來看,也是能清晰的看到stub對過孔阻(zǔ)抗的影響,stub越長(zhǎng),過孔的阻抗也越低。

不知道(dào)在座各位仿真小能手都是(shì)用多(duō)少(shǎo)mil的stub來進行(háng)仿真的哈?高速先生隻能很負責任的和大家說:仿真的stub越(yuè)短,心理落差越大,哈哈哈……
本(běn)來仿真預期是0.6dB,加工出來給我幹到6dB去了。相信換了誰都很難接受(shòu)吧(ba),再搞下去,估計去做仿真都做到EMO了。的確(què),高速先生在很多(duō)粉絲見麵會(研討會)上都強調過過孔stub絕(jué)對堪稱信(xìn)號的頭號殺手,也經常分享過孔stub對產品的(de)危害,導致高速鏈路無法link等案例,除了(le)前提的精確的仿真外,一個(gè)好的板廠對高速產品板的成敗同樣有著決定性的意義。不說了哈,高速先生看到(dào)這個板子加工得(dé)那(nà)麽好(hǎo),趕緊去看看其他DUT是不是同樣達到了我們的仿真預期哈,有機會再和大家分(fèn)享其他數據啦(lā)!
