在高速PCB設(shè)計中,大家最常討論的是阻抗、線寬、介質(zhì)厚度和參考平面。但在真實量產(chǎn)中,有一個比阻抗偏差更隱蔽、也更難排查的問題——內(nèi)層對位偏差。它不會在電測中直接報錯,卻能在實際運行中一點點摧毀信號質(zhì)量。
你是否遇到過以下問題?
這些問題,很可能源自你看不見的地方:多層板內(nèi)層對位。
解決方案:高速PCB必須把“幾何一致性”當成電氣參數(shù)
在GHz級信號下,銅線不再只是“導(dǎo)體”,而是電磁結(jié)構(gòu)的一部分。
1. 內(nèi)層偏移會改變阻抗分布
高速走線的阻抗,取決于線寬、介質(zhì)厚度以及與參考平面的相對位置。如果內(nèi)層在壓合過程中發(fā)生橫向或旋轉(zhuǎn)偏移,走線到參考平面的距離就會發(fā)生變化。這會導(dǎo)致同一條走線在不同位置阻抗不同,形成“隱形不連續(xù)點”。
2. 差分對最怕對位誤差
當內(nèi)層對位偏移時,差分對兩條線到參考平面的距離會不一致,直接破壞差分阻抗平衡,引入模式轉(zhuǎn)換和額外輻射。仿真里的完美差分,在實板中已經(jīng)被幾何誤差破壞。
3. 過孔與內(nèi)層偏移的疊加效應(yīng)
如果內(nèi)層對位偏差再疊加過孔位置偏移,會導(dǎo)致回流路徑被拉長,形成局部電感和反射點。這種問題在TDR中可能不明顯,但在高速串行鏈路中會放大抖動。
4. 壓合工藝決定了高速板的“幾何精度”
內(nèi)層對位取決于定位孔、壓合流膠、熱膨脹補償和層間滑移控制。如果制板廠只把它當成外觀尺寸問題,而不是電性能問題,高速板就會天然不穩(wěn)定。
5. 設(shè)計與制造必須協(xié)同校準
在捷創(chuàng)電子做高速PCBA時,內(nèi)層疊構(gòu)、公差補償和實際板厚數(shù)據(jù)都會反饋給設(shè)計端,而不是單純依賴標稱值。因為高速信號不認“圖紙”,只認真實結(jié)構(gòu)。
總結(jié)
內(nèi)層對位偏差不會讓PCB看起來更糟,卻會讓高速信號在看不見的地方不斷損失能量和完整性。在高速PCB中,幾何精度就是電氣參數(shù)。