突然有一天,公司接了個加急制板項目,讓我來做可制造性檢查和分析。
在檢查阻抗設計時,看到客戶的PCB內層有這樣的一個設計,差分線的旁邊做了部分浮銅包地。
阻抗線中間的包地銅皮比較細,形成了空接線,在加工時容易產生細銅偏移扭曲,導致地網絡與阻抗線短路。
空接線為什么會產生短路,具體原因詳見高速先生往期文章《小問題大不良,細節不注意全局出問題》。
我經過實際的測量,發現銅皮與走線的間距為6mil.,然后我打開了鉆孔文件,發現在差分線周圍的銅皮上設計有回流地孔,并且成對角分布。
拋開生產的不良影響,單從SI的角度去考慮,這個設計對信號影響比較大,制板的最終結果要和客戶的設計差之千里。
我和客戶提了修改建議,但是客戶還是想堅持自己。
于是我們SI的亮亮童鞋專門從仿真的角度,做了一個3D建模,來分析這個差異。
如下圖3D模型,走線與浮銅間距6mil(兩個孔分布在兩端)
仿真結果:
有浮銅包地和無浮銅包地阻抗比對(有浮銅包地比沒有浮銅包地降低了2.7歐姆)
有浮銅包地和無浮銅包地插損比對(有浮銅比沒有浮銅在2Ghz左右存在諧振。)
有浮銅包地和無浮銅包地回損比對(有浮銅比沒有浮銅增加了7dB左右。)
結論:
此類鋪銅方式,對于基頻大于400Mhz(5倍頻)的信號來說存在風險。
優化建議:
第一優先:如果銅皮不是必要的(共面阻抗或者隔離防護),建議刪除。
第二優先:如果一定需要銅皮,最重要的是間距,銅皮和走線的間距決定耦合強度,耦合強度將決定有多少返回電流通過銅皮回流,并且盡量將阻抗線周圍包地完整,不要出現包地不連續的情況。
如果差分線與銅皮有足夠多的間距,那么它的周圍是否有沒有銅皮包地,銅皮上打沒有打孔,對阻抗都不會有大的影響。所以優化銅皮和走線間距是最有效的手段。
第三優先:如果間距也不能改,銅皮上的孔就是影響信號的重要因素,即建議在銅皮上均勻加孔,至少是在銅皮兩端加孔,如果只有一個孔,將會是最差的結果,比不加孔的差異更大。只打一個地孔(在特定情況下)與不加地孔的差異差不多。
我將最終的結論發給客戶,在詳細的仿真結果面前,客戶愉快的接受了我們的建議,把PCB做了修改,板子很快投到了產線去。
編輯:hfy
-
PCB板
+關注
關注
27文章
1443瀏覽量
51523 -
阻抗
+關注
關注
17文章
941瀏覽量
45834
發布評論請先 登錄
相關推薦
評論