高速先生成員--黃剛

沒錯(cuò)，還是講過孔，話題永遠(yuǎn)都講不完的過孔。每年都有不少會(huì)仿真的粉絲問我們，為什么他們自己仿真的結(jié)果和測(cè)試差那么遠(yuǎn)呢？由于缺乏一些觀測(cè)加工后過孔真實(shí)情況的手段，一直也只能停留在懷疑加工問題的層面上，但是又不知道是哪個(gè)細(xì)節(jié)的參數(shù)影響最大，整個(gè)人相當(dāng)惆悵，想改板都不知道怎么改。

不過今天除了繼續(xù)講仿真之外，我們講點(diǎn)新的內(nèi)容，那就是加工。大家都知道，我們?nèi)ツ昴甑淄懂a(chǎn)了一個(gè)全新的PCB板廠，經(jīng)過半年多的運(yùn)行，板廠的同事都自信加工出來(lái)的效果杠杠的。那作為負(fù)責(zé)公司高新技術(shù)的開發(fā)團(tuán)隊(duì)，高速先生自然不會(huì)放過這個(gè)千載難逢的機(jī)會(huì)，同時(shí)也出于驗(yàn)證板廠加工能力的目的，于是在設(shè)計(jì)好一些DUT（通俗來(lái)講就是待測(cè)物啦）之后，就直接在我們新板廠去加工。本著要么不搞，一搞就要搞波大的宗旨，我們直接做了個(gè)行業(yè)頂流的M8級(jí)別板材測(cè)試，而且還是個(gè)灰常的高多層，厚度直接達(dá)到4mm的測(cè)試板。以至于連板廠都問我們?yōu)樯兑敲创竽懓?？因?yàn)槲覀兿腧?yàn)證高速過孔性能的最大加工殺手，那就是過孔stub到底能在厚板的情況下保證幾個(gè)mil……

是啊，為什么要做那么厚，又要做那么多層呢？主要是兩個(gè)原因啦，一是目前我們很多交換機(jī)服務(wù)器產(chǎn)品的板厚都的確有做到了4mm，我們也希望結(jié)合項(xiàng)目的實(shí)際情況，看看4mm的板厚過孔性能是怎么樣。另外一個(gè)原因嘛，就是高速先生去調(diào)研一些國(guó)內(nèi)主要板廠的過孔背鉆精度，發(fā)現(xiàn)批量加工的能力居然比高速先生預(yù)想的要差，就像下面這個(gè)表格展示，幫大家解讀一下，那就是4mm左右的板子，板廠能保證的過孔stub僅僅只是14mil，更別指望批量能力做到8mil甚至更小了！

設(shè)計(jì)投板到我們新板廠不到2周，高速先生就拿到了做出來(lái)的板子了。在其中某一個(gè)區(qū)域里，高速先生就做了關(guān)于不同過孔出線層加背鉆的DUT，從最靠上的L4層一直往下，到最下面的L26層，然后去看看背鉆后的能力到底怎么樣。

那怎么看呢？當(dāng)然是切片看了，這對(duì)于板廠來(lái)說肯定是必備手段了。高速先生最關(guān)注的就是最靠上的L4層走線的stub情況。于是就在上面的圖片標(biāo)記了讓板廠切片的位置，大家可以放大圖片看看上面黑色的標(biāo)記哈！很快，高速先生就拿到了L4層過孔位置的切片數(shù)據(jù)，如下所示：

這圖片到底該怎么看?。渴紫饶阋龅氖堑怪?，因?yàn)橄旅娌攀荰OP層，越往上看是越靠下的層哈。左邊的那張標(biāo)記的數(shù)據(jù)主要包括了過孔的孔徑，焊盤大小，反焊盤大小等參數(shù)。右面那張才是我們今天關(guān)注的重點(diǎn)，過孔stub的數(shù)據(jù)。時(shí)間關(guān)系，高速先生已經(jīng)用紅色框框很貼心的給大家標(biāo)出來(lái)了。對(duì)，99到104um，4mil左右的樣子……

有點(diǎn)意思了，4mm左右的板厚，這個(gè)背鉆深度超過3.5mm，居然能做到4mil左右的過孔stub。其實(shí)懂高速設(shè)計(jì)和仿真的粉絲都知道是什么概念。當(dāng)然為了其他一些可能不搞仿真的朋友更直觀的理解4mil的意義。我們對(duì)這個(gè)板子的過孔進(jìn)行3D建模，來(lái)看看在不同的過孔stub情況下的性能表現(xiàn)，分別掃描從4mil到16mil，每隔4mil的情況下的結(jié)果。

大家知道過孔stub多幾個(gè)mil能影響多大嗎？當(dāng)然這樣問粉絲們又要反駁我了，影響程度肯定是和頻率有關(guān)系啊，頻率越高影響越大。非常非常正確的萬(wàn)能答案，那到底影響多大嘛？算了算了，直接看就這一個(gè)過孔的衰減仿真結(jié)果吧。

然后大家就會(huì)驚喜的發(fā)現(xiàn)，在高頻的時(shí)候真簡(jiǎn)直了！4mil的stub長(zhǎng)度在高頻也就0.6dB的樣子，但是去到16mil的stub長(zhǎng)度時(shí)，衰減直接超過6dB。也不是很大了，也就10倍衰減多點(diǎn)……

當(dāng)然，從TDR阻抗這個(gè)角度來(lái)看，也是能清晰的看到stub對(duì)過孔阻抗的影響，stub越長(zhǎng)，過孔的阻抗也越低。

不知道在座各位仿真小能手都是用多少mil的stub來(lái)進(jìn)行仿真的哈？高速先生只能很負(fù)責(zé)任的和大家說：仿真的stub越短，心理落差越大，哈哈哈……

本來(lái)仿真預(yù)期是0.6dB，加工出來(lái)給我干到6dB去了。相信換了誰(shuí)都很難接受吧，再搞下去，估計(jì)去做仿真都做到EMO了。的確，高速先生在很多粉絲見面會(huì)（研討會(huì)）上都強(qiáng)調(diào)過過孔stub絕對(duì)堪稱信號(hào)的頭號(hào)殺手，也經(jīng)常分享過孔stub對(duì)產(chǎn)品的危害，導(dǎo)致高速鏈路無(wú)法link等案例，除了前提的精確的仿真外，一個(gè)好的板廠對(duì)高速產(chǎn)品板的成敗同樣有著決定性的意義。不說了哈，高速先生看到這個(gè)板子加工得那么好，趕緊去看看其他DUT是不是同樣達(dá)到了我們的仿真預(yù)期哈，有機(jī)會(huì)再和大家分享其他數(shù)據(jù)啦！

問題：除了過孔stub外，大家還能列舉板廠其他影響比較大的PCB加工誤差嗎？

關(guān)于一博：

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審核編輯 黃宇