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作者 | 王辉东(一博科技高速学生团队队员)
时光飞逝,度日如年。行将过来的一年,就像本人抽的那一根根香烟、霎时就剩下烟蒂,只留下满层的回顾; 也像咱们握在手中的细沙,缓缓流下,刹那只剩芳华。
在线路板行业有一句话叫做:“节前发疯,节后放松。”这是这个行业最实在的写照。春节就要到了,年会就要开了,但大家手中的设计我的项目却越做越多,个个是加急,兵临城下。
林如烟在除夕前接了一款高速 PCB 设计我的项目,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初查看。DRC、反焊盘、叠层阻抗加背钻,全都小心翼翼的看了个遍,依照客户的要求,还把板子做了个 10 度旋转,完满,投板。
大师兄,收到如烟的板子,瞪大眼睛,认真查看。边看边不住的拍板夸赞,如烟,这板子设计的不错,有巨匠风范,很完满,能赶上年会看节目、吃饭、中大奖。
大师兄夸得林如烟很开心,她笑的山花烂漫,多日来的操劳,一网打尽,烟消云散。白皙的脸上一抹红霞飞起,着实难看。
忽然大师兄停下手中的活儿,说如烟这个拼板要加个工艺边,把板子嵌在两头,保障客户收到板子的时候,是一个的长方形。
“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,眼睛里写满了纳闷。
大师兄缄默了一下,还是给你们讲一个我的故事吧,他的思路一下子飘到边远的从前。
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,也是依照客户的要求将板子做个 10 度旋转,历史总是有惊人的类似。
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。
归根结底都是为了防止玻纤效应。
PCB 罕用的原材料是 FR4 覆铜板,它通常是由玻纤布加树脂,里面贴着两张铜箔组成,记得以前高速学生有过一篇文章叫做《PCB 的筋骨皮》,外面解说的很具体。
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,这就导致板材的介电常数是不平均的。走在玻纤的上的信号线感触到的介电常数比拟大,而走在窗口上的走线感触到的介电常数比拟小。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,差分线因为介电常数的差别,导致 NP 之间等长不等时,这就是玻纤效应。
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显著。
PCB 低速的时候,咱们能够疏忽掉板材工夫的收缩和尺寸的膨胀,然而高速的时候就肯定不能。玻纤效应对信号影响体现在阻抗稳定、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,引起的阻抗稳定和玻纤效应不同。
大家为了躲避这个玻纤效应,想了很多方法,比方改进咱们的玻纤布种,于是有了开纤布和扁平布。如下图所示:
当玻纤的开窗越小,信号线走在窗口上的局部就更小,玻纤效应的影响就更小。
然而改进布种老本比拟高,并且工厂加工也会有肯定的问题。于是大家想到了在设计方面改善,比方 PCB 设计图形旋转是解决玻纤效应最间接无效的办法,将板子旋转角度 5 -10 度。
PCB 图形旋转对玻纤效应的改善。
大师兄讲完玻纤效应,端起水杯喝了一口水,而后说道当我把板子旋转当前,经公司外部审核无误后,很快交给客户,因为客户要焦急投给他本人的 PCB 工厂去制板。
“起初呢?”林如烟和赵理工齐声问道。
“哎“大师兄叹了一口气,进展一下接着说道。
“起初客户的板子没有跑起来。”
“为啥呢”这两个活宝又齐声问道。
“刚开始我也很郁闷,PCB 设计齐全依照客户的要求,并且外部层层审核严格把关,咱们把可能想到的问题都排查了一遍,咱们配合着客户查了一天又一天,然而仍然没有找到板子不良的真正起因。直到有一天,客户要到了工厂的工作稿,当他们关上工作稿,看到外面的生产图形时,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, 然而……”
“大师兄,啥问题呀?”如烟小声问道。
“在客户的工作稿外面,工厂将所有做过 10 度旋转的板子又全副旋转成失常板子了。”
起初客户找他们 PCB 工厂考察此事,话说工厂有一个 CAM 工程师叫牛震天,他做板十几年,号称阅板有数。
这个牛震天接到客户的 GERBER 文件,关上一看,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,这多节约资料的利用率, 土豪也不能这样干,老夫做板十几年,素来没有见过这种异样,我要给它旋转回去,我要给客户省一笔材料费,我要让客户乐入地。说完他双手充斥真气,高低翻飞,电光火石间,就将板子旋回原形,开始了前面的工程制作,直到板子上线。
牛震天讲得的确有一些情理,板子旋转回去当前,板材的利用率会回升很多,但工厂只思考了老本,却没有思考玻纤效应对信号的影响。
起初咱们为了避免做了旋转角度的高速板子,再被工厂的 CAM 工程师旋转回去,咱们决定将所有旋转后的板子上都加个工艺边,这样咱们收到的板子,就是形状方方正正,旋转的板子嵌在正中间。
大师兄说只有想起这毕生中最悔恨的事,梅花便落满了南山,要留神给旋转后的 PCB 加个工艺边。如烟你晓得怎么做了吧。
林如烟闻听此言,默默回到了座位上,去给板子加上工艺了。
公司年会的现场发来告诉,要大家连忙去会场,年会马上要开始了,赵理工拉起了林如烟,在灿烂的朝霞里向年会现场急赶。
又是一年新年到,锣鼓喧天庆丰年。
但凡过往,皆为序章。
但凡将来,皆可期待。
只争朝夕,不负韶华。
唯有匠心,不负时光。