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高速先生成員--黃剛 隨著5G、算力中心、智駕等產(chǎn)品的速率一路飆升，表層高速信號的傳輸質(zhì)量越來越“嬌貴”——阻抗變一點、損耗多一點，可能就導(dǎo)致信號誤碼、產(chǎn)品失效。大家都盼著表層高速線能有穩(wěn)穩(wěn)的阻抗，而且插入損耗控制在仿真預(yù)期范圍內(nèi)，有夢想總是好事，但高速先生必須給大家潑盆冷水：別光盯著線寬和介質(zhì)層了，回頭看看你板上的綠油——那個看似只用來保護線路、防止走線氧化的“配角”，它的影響度可能超出你們的想象哦！ 之前的文章有說過表層鋪綠油和不鋪綠油對高速信號的影響，也分享過了低損耗綠油和普通綠油時高速信號損耗的差異，那作為綠油影響三部曲的最后一部，今天我們來講講PCB綠油厚度對信號的影響。PCB加工流程里，綠油是在蝕刻完成后噴涂或印刷上去的，經(jīng)過曝光、固化后成型，核心作用有兩個：一是保護表層銅箔，防止氧化、刮傷；二是阻止焊接時焊錫粘連到非焊盤區(qū)域，避免短路。說到這，先簡單問大家一個問題：你的朋友平時在設(shè)計PCB時，會明確要求綠油厚度嗎，估計很多人都是默認板廠標(biāo)準(zhǔn)，覺得只要能蓋住銅箔就行？別不承認，可能你就是高速先生說的其中一位朋友哈！ 行吧，那我們用一個具體的仿真例子分析下綠油厚度的影響哈。下圖是高速先生設(shè)計的一款測試板里面的一對表層差分走線，設(shè)計阻抗為100歐姆，用的是M6級別的板材，上面覆蓋綠油。 首先看看這對信號加工后的切片圖，線寬線間距，介質(zhì)厚度、銅箔粗糙度情況以及綠油厚度等各種加工因素都在里面。 那我們把這對差分線帶綠油的3D仿真模型建立出來，大概就是這個樣子哈。 從橫截面的角度看，就能更直觀的看到表層差分線上面蓋著的綠油了。 話不多說，我們就開始掃描不同綠油厚度對這對表層高速信號的影響，掃描綠油厚度從0.2mil到1.2mil的變化過程，就是下面這個動圖所示了: 經(jīng)過七七二十一分鐘的仿真，掃描結(jié)果出來了，首先我們看看大家最關(guān)心的阻抗的變化： 可以看到，隨著綠油的厚度變厚，阻抗就慢慢降低，從0.2mil到1.2mil的厚度變化，差分阻抗也從大概104歐姆降低到98歐姆，阻抗變化超過5個歐姆！！！ 還沒完呢？你以為綠油厚度的變化只會影響阻抗啊，那你鐵定就錯了，它還會影響另外一個重要的參數(shù)，那就是插入損耗！下圖是綠油厚度變化對插損的影響： 同樣的，隨著綠油厚度的增加，插損是逐漸變大的，從0.2mil到1.2mil，插損大概有20%左右的影響！感覺甚至比我們更容易想到的不同銅箔粗糙度的影響還要大是不？ 看了上面的驗證結(jié)果，大家有沒有一陣后怕的感覺？最后，高速先生再強調(diào)一句：PCB加工中，沒有所謂的“無關(guān)緊要”的工藝環(huán)節(jié)，尤其對于高速信號而言，綠油厚度這種看似不起眼的細節(jié)，往往也會成為影響信號質(zhì)量的關(guān)鍵哈！
問題：再讓大家復(fù)習(xí)下，表層高速信號有哪些設(shè)計和加工因素會影響到阻抗或者損耗呢？ 關(guān)于一博： 一博科技成立于2003年3月，深圳創(chuàng)業(yè)板上市公司，專注于高速PCB設(shè)計、SI/PI仿真分析等技術(shù)服務(wù)，并為研發(fā)樣機及批量生產(chǎn)提供高品質(zhì)、短交期的PCB制板與PCBA生產(chǎn)服務(wù)。致力于打造一流的硬件創(chuàng)新平臺，加快電子產(chǎn)品的硬件創(chuàng)新進程，提升產(chǎn)品質(zhì)量。 一博珠海板廠： 位于珠海經(jīng)濟開發(fā)區(qū)，坐擁PCB產(chǎn)業(yè)優(yōu)質(zhì)人才資源及完善的產(chǎn)業(yè)配套。專注于高端快件，提供高品質(zhì)的高多層、高速、高精密、HDI等PCB生產(chǎn)制造。聚焦國內(nèi)高端快件細分市場，PCB廣泛應(yīng)用于ATE、AI算力、服務(wù)器、工控、通信、汽車、醫(yī)療設(shè)備等領(lǐng)域。
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