电子产业一站式赋能平台

PCB联盟网

搜索
查看: 5428|回复: 4
收起左侧

只因为把高速PCB旋转了一下,结果地覆天翻……

[复制链接]

217

主题

507

帖子

4450

积分

四级会员

Rank: 4

积分
4450
发表于 2020-1-17 16:05:45 | 显示全部楼层 |阅读模式
一博科技自媒体高速先生原创文|王辉东4 d* z& y8 `- w/ u1 K: {5 m$ |! i
! P4 n5 l, Q, Q9 M
序:
; F$ ?0 b5 F' r# m; K# P如果你爱一个人,请让他做高速PCB;如果你恨一个人,也请他做高速PCB。
8 b  ~  I" m, a' _- Y- m( J
$ U; s7 I/ F9 V- a刚开始我也很郁闷,PCB设计完全按照客户的要求,并且内部层层审核严格把关,我们把能够想到的问题都排查了一遍,我们配合着客户查了一天又一天,但是依然没有找到板子不良的真正原因。直到有一天,客户要到了工厂的工作稿,当他们打开工作稿,看到里面的生产图形时,差点惊掉下巴,因为他们发现了问题的所在。PCB的设计是没有问题的,但是……
0 M2 @9 J! M$ F6 Z0 Q& z
0 f: p1 l: y( Q9 |& U, S9 S时光飞逝,光阴似箭。即将过去的一年,就像自己抽的那一根根香烟、瞬间就剩下烟蒂,只留下满层的回忆;也像我们握在手中的细沙,缓缓流下,刹那只剩芳华。
0 a8 P" z  I# K. Q/ [+ G$ G: E7 j" q" }% |- j7 m
在线路板行业有一句话叫做:“节前发疯,节后放松。”这是这个行业最真实的写照。春节就要到了,年会就要开了,但大家手中的设计项目却越做越多,个个是加急,十万火急。8 c" q5 x; A9 R8 c$ E, h
6 Y, ~( ^% h1 V7 L9 }
林如烟在元旦前接了一款高速pcb设计项目,要赶在公司年会前投板。她加班加点,昼夜急赶。这不公司下午就要开年会了,她还在做投板前的最后检查。DRC、反焊盘、叠层阻抗加背钻,全都小心翼翼的看了个遍,按照客户的要求,还把板子做了个10度旋转,完美,投板。
' j% V5 u$ U: w3 I  L& ~4 t  @5 x% i* Y2 ^- S4 o
大师兄,收到如烟的板子,瞪大眼睛,仔细查看。边看边不住的点头夸赞,如烟,这板子设计的不错,有大师风范,很完美,能赶上年会看节目、吃饭、中大奖。
" r+ y# f0 B% H7 g) f
/ p1 k2 B& I/ r+ j大师兄夸得林如烟很开心,她笑的山花烂漫,多日来的劳累,一扫而光,云消雾散。白净的脸上一抹红霞飞起,着实好看。
0 H( \3 o4 t, c+ {; }, c2 p: X
! W9 l0 m3 D0 @4 F3 ?突然大师兄停下手中的活儿,说如烟这个拼板要加个工艺边,把板子嵌在中间,保证客户收到板子的时候,是一个完整的长方形。9 U5 d# o+ m1 m# \! R
" f+ h- e2 ?( x6 w- R2 W
“为什么要加工艺边呢,工厂制作的时候,应该会加吧。”旁边的赵理工伸长脖子说道,林如烟也是瞪着水汪汪的大眼睛,看着大师兄,眼睛里写满了疑惑。8 s! g) f2 r: |* `$ ]1 `7 `( L

9 K- q% b9 t3 j# `/ l大师兄沉默了一下,还是给你们讲一个我的故事吧,他的思绪一下子飘到遥远的从前。
5 c" h( I8 c- v0 W
* C% s7 ]7 s! f* w- W7 v那个时候大师兄还在设计线路板,那个时候他也接了一个高速板,也是按照客户的要求将板子做个10度旋转,历史总是有惊人的相似。
" R% x- i# a- H$ ~- ^6 H# v0 z$ `9 ?# ~3 n, c) ~; p
板子为什么要做10度旋转呢。这个可是小孩没娘,说起来话长。) X7 N% _& Y1 L$ r1 i

5 [' M' f; [5 M; t# Z归根结底都是为了避免玻纤效应。
& w; k7 R# T0 w
+ v3 D2 r1 d$ o, M9 M" _! ^) q# u- cPCB常用的原材料是FR4覆铜板,它通常是由玻纤布加树脂,外面贴着两张铜箔组成,记得以前高速先生有过一篇文章叫做《PCB的筋骨皮》,里面讲解的很详细。
% V1 F( Y0 g5 v# }9 S0 W: e9 x$ B, R
这个玻纤布的介电常数约为6.7,树脂的介电常数约为3.2,这就会导致板材的介电常数是不均匀的。走在玻纤的上的信号线感受到的介电常数比较大,而走在窗口上的走线感受到的介电常数比较小。因为介电常数越高信号传播速度越慢,介电常数越低信号传播速度越快,差分线由于介电常数的差异,导致NP之间等长不等时,这就是玻纤效应。
' N8 {9 U6 L2 }3 V7 h7 w0 c" y; U/ W0 o" g' n6 s! S
如下图设计的差分走线,一根走在玻纤上,一根走在开窗上。这个玻纤效应的影响还是很明显。
  x* L3 ^. Q# W: q+ O- e7 Z
" n7 p2 t8 d' j: ~* v6 E8 c8 Q  U/ a% S

$ Z" I0 J6 P+ {9 H; G# }8 }! H& |PCB低速的时候,我们可以忽略掉板材时间的膨胀和尺寸的收缩,但是高速的时候就一定不能。玻纤效应对信号影响体现在阻抗波动、差分玻纤效应两个方面;不同规格玻纤布玻纤束宽度、厚度、缝隙不同,引起的阻抗波动和玻纤效应不同。$ w& j3 s- [- z  x* ^

8 P5 f1 e" ?- D4 w大家为了规避这个玻纤效应,想了很多办法,比如改良我们的玻纤布种,于是有了开纤布和扁平布。如下图所示:4 U- f( F7 \0 D; q4 |9 V* \/ p# C

" B' y# W, b, ^5 Q" @1 _
% y. C. N) f5 M1 m' n$ l/ U# |
! e( |$ e4 ?6 M
) Q6 R( i: E, ^8 q7 {( \2 e当玻纤的开窗越小,信号线走在窗口上的部分就更小,玻纤效应的影响就更小。
" i0 z: h8 E; G$ f
' B, J" y% A( {) P( M- S
" Z: I2 K7 `" \2 G7 @
0 s) H" ?$ T" G5 S6 q( z' |. v0 S但是改良布种成本比较高,并且工厂加工也会有一定的问题。于是大家想到了在设计方面改善,比如PCB设计图形旋转是解决玻纤效应最直接有效的方法,将板子旋转角度5-10度。9 q& x( k* E3 A* s1 T+ N% r3 u  E

' D% i+ _' f7 N7 Q* p: P. `+ b3 e8 ?; c
2 ^+ [0 X4 ^1 `* M2 }
PCB图形旋转对玻纤效应的改善。: @8 S  s& m5 }
3 J0 e5 m  B3 P$ {) A

- {9 i4 z2 L+ k4 Y" r  q/ T: R  t9 r& I' ^2 s' F" f
大师兄讲完玻纤效应,端起水杯喝了一口水,然后说道当我把板子旋转以后,经公司内部审核无误后,很快交给客户,因为客户要着急投给他自己的PCB工厂去制板。& u& k: i! L7 ]2 i# x2 a4 ~: X) J
- b3 r6 |# Q& e  w  ^: s9 Z
“后来呢?”林如烟和赵理工齐声问道。% `2 F( {& x+ I+ d: m0 \

* ]2 f9 p& \- l- V2 H- P! T“哎“大师兄叹了一口气,停顿一下接着说道。! f* y4 \( b/ R% S- p) [
' f* R$ l% T: l. a3 z. V
“后来客户的板子没有跑起来。”8 s: s3 R6 `* K$ S8 R4 r; }* X" _
1 C5 B% e' F, K; \6 t
“为啥呢”这两个活宝又齐声问道。
- U* \2 t* `% L+ K) Y" ~8 k+ s) b, K. ?- u
“刚开始我也很郁闷,PCB设计完全按照客户的要求,并且内部层层审核严格把关,我们把能够想到的问题都排查了一遍,我们配合着客户查了一天又一天,但是依然没有找到板子不良的真正原因。直到有一天,客户要到了工厂的工作稿,当他们打开工作稿,看到里面的生产图形时,差点惊掉下巴,因为他们发现了问题的所在。PCB的设计是没有问题的,但是……”6 |# A3 l) s" G( x+ k. ~& J
: f: y- v* l% V& R6 h/ P$ s# G
“大师兄,啥问题呀?”如烟小声问道。
0 N8 ?% f3 P% W! y7 Y2 R% X1 O( Q' T( F9 n0 z& S7 W  X
“在客户的工作稿里面,工厂将所有做过10度旋转的板子又全部旋转成正常板子了。”. l1 G& c# y! ^) ]
% Q* n) i; S$ l6 y- P# q( T
后来客户找他们PCB工厂调查此事,话说工厂有一个CAM工程师叫牛震天,他做板十几年,号称阅板无数。
/ J; h' M6 |4 M" g! u
. b& M# H  J2 X; m% k6 g2 q这个牛震天接到客户的GERBER文件,打开一看,就惊呼道,这是谁设计的板子,设计工程师也太LOW了点吧,方方正正的板子,还做个旋转,这多浪费材料的利用率,土豪也不能这样干,老夫做板十几年,从来没有见过这种异常,我要给它旋转回去,我要给客户省一笔材料费,我要让客户乐上天。说完他双手充满真气,上下翻飞,电光火石间,就将板子旋回原形,开始了后面的工程制作,直到板子上线。# Y' b( g! a# P% m3 ]+ m( s
8 F# y6 _( g; l$ P5 T8 K) M
牛震天讲得确实有一些道理,板子旋转回去以后,板材的利用率会上升很多,但工厂只考虑了成本,却没有考虑玻纤效应对信号的影响。3 H4 O, w$ K1 W3 H9 m: ]- A
8 v  ?* {4 T. N
: q9 A; g% O9 }

* C& c$ a, X1 y; b后来我们为了防止做了旋转角度的高速板子,再被工厂的CAM工程师旋转回去,我们决定将所有旋转后的板子上都加个工艺边,这样我们收到的板子,就是外形方方正正,旋转的板子嵌在正中间。/ G4 q1 l. h" B7 Q5 E+ I! ~
* o+ s; M* \" c4 e* i9 a
* d% [8 }0 F. W+ O
/ T  w3 d1 K0 h" _7 e+ z
大师兄说只要想起这一生中最后悔的事,梅花便落满了南山,要注意给旋转后的PCB加个工艺边。如烟你知道怎么做了吧。' Q9 O: i! z; G4 f# A4 q

; e  R( X1 {9 O3 c$ G9 o林如烟闻听此言,默默回到了座位上,去给板子加上工艺边了。
9 p" }. u! t) L. z( I2 R1 n1 D' O: N9 r" K
公司年会的现场发来通知,要大家赶紧去会场,年会马上要开始了,赵理工拉起了林如烟,在绚烂的晚霞里向年会现场急赶。/ H7 z  k( G1 u7 z9 {3 z. D

' W, x' e  l7 l. ~) _# b0 s+ a! V
9 J9 L! b2 b5 W: N2 M% J: y' H3 M+ Q; s

* Q* d. L: n$ \+ J
0 S, V# h9 z2 _, P. C7 T0 v0 w5 s7 I: r( C6 C* C- P1 U
$ P: |# g' `; _7 B: ~$ W

) C) {' i& }* l  `3 d' K
8 P7 k' q+ K1 D2 u4 c. W- B
& ]! B  o; u/ E7 u4 y* ]
- z$ v& f: W5 ~# H' b2 E
2 _; e- B  O3 e; s+ o
8 ]9 Z$ T- P" x5 ?% D7 j% S* c

2 q! h" P0 @9 y" A* g
一博科技专注于高速PCB设计、PCB生产、SMT贴片、物料代购http://www.edadoc.com
回复

使用道具 举报

0

主题

279

帖子

1124

积分

三级会员

Rank: 3Rank: 3

积分
1124
发表于 2020-3-8 18:50:10 | 显示全部楼层
感谢分享,看看
回复 支持 反对

使用道具 举报

0

主题

14

帖子

63

积分

一级会员

Rank: 1

积分
63
发表于 2022-9-21 17:24:34 | 显示全部楼层
不错,把知识当作故事讲出来,便能深入人心了; {* R7 s7 Q+ Y, m3 ~/ `  M
回复 支持 反对

使用道具 举报

0

主题

2280

帖子

5631

积分

四级会员

Rank: 4

积分
5631
发表于 2023-6-16 09:16:44 | 显示全部楼层
66666666666666666666
" K2 H7 C/ p$ D+ c9 C( y
回复 支持 反对

使用道具 举报

0

主题

26

帖子

109

积分

一级会员

Rank: 1

积分
109
发表于 2023-6-26 17:22:55 | 显示全部楼层
不错,第一次知道。。
回复 支持 反对

使用道具 举报

发表回复

您需要登录后才可以回帖 登录 | 立即注册

本版积分规则


联系客服 关注微信 下载APP 返回顶部 返回列表