在高速PCB設(shè)計(jì)中,阻抗計(jì)算已經(jīng)非常成熟,仿真工具也越來越精準(zhǔn)。但在實(shí)際量產(chǎn)中,卻經(jīng)常出現(xiàn)這樣一種現(xiàn)象:設(shè)計(jì)端算得明明白白,阻抗報(bào)告也合格,到了整機(jī)測(cè)試階段,信號(hào)眼圖卻明顯劣化,甚至出現(xiàn)串?dāng)_、反射和抖動(dòng)異常。
問題往往不在“你會(huì)不會(huì)算”,而在設(shè)計(jì)與制造之間存在被忽視的變量。
你是否遇到過以下問題?
解決方案:阻抗不是一個(gè)公式,而是一條制造鏈
阻抗不是由走線寬度和介電常數(shù)決定這么簡(jiǎn)單,它是材料、結(jié)構(gòu)、工藝共同作用的結(jié)果。
1. 介電常數(shù)在制造中并非恒定
很多設(shè)計(jì)直接采用板材手冊(cè)上的Dk值進(jìn)行阻抗計(jì)算,但在實(shí)際制板中:
都會(huì)導(dǎo)致成品板的“等效介電常數(shù)”偏離理論值。
即便同一型號(hào)板材,不同批次、不同壓合參數(shù),都會(huì)引起阻抗變化。
2. 線寬、銅厚在成品中會(huì)發(fā)生漂移
設(shè)計(jì)文件中的線寬只是目標(biāo)值。
在蝕刻、沉銅、電鍍過程中:
都會(huì)讓實(shí)際走線截面與設(shè)計(jì)模型不同,從而影響特性阻抗。
3. 層壓偏差會(huì)直接改變參考平面距離
阻抗高度依賴“信號(hào)層到參考平面”的介質(zhì)厚度。但在多層板壓合過程中,流膠量、壓合壓力、墊片分布都會(huì)讓介質(zhì)層厚度發(fā)生微小變化,這些變化在GHz頻段會(huì)被放大成明顯阻抗偏差。
4. 設(shè)計(jì)與制板缺乏閉環(huán)校正
很多項(xiàng)目只在設(shè)計(jì)階段算阻抗,卻很少用實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)反向修正模型。當(dāng)沒有“設(shè)計(jì)—制造—測(cè)試”閉環(huán)時(shí),偏差就會(huì)在每一輪量產(chǎn)中重復(fù)出現(xiàn)。在一些高速項(xiàng)目中,像深圳捷創(chuàng)電子科技有限公司這類具備PCB與SMT一體化能力的工廠,會(huì)在試產(chǎn)階段結(jié)合TDR實(shí)測(cè)與制程參數(shù)進(jìn)行校正,而不是單純依賴設(shè)計(jì)值。
總結(jié)
阻抗“算對(duì)了”,不代表板子“就對(duì)了”。真正穩(wěn)定的高速PCB,來自設(shè)計(jì)模型 + 材料實(shí)物 + 制造過程三者的閉環(huán)控制。