关于科技:不懂加工的SI工程师不能叫高速先生

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作者:一博科技高速学生自媒体成员 黄刚
仿真是对 PCB 设计进行的仿真,PCB 设计是用于加工生产的设计。随着加工带给设计的误差因素越来越多,那仿真到底是对 PCB 设计的仿真还是要思考到生产加工后的仿真呢?
高速学生在之前的文章分享过很多在高速串行链路这个领域上加工误差对于 PCB 设计的影响,以及思考加工因素和不思考加工因素的仿真后果差别。当然咱们都晓得,随着速率越来越高,加工因素对高速信号性能会带来越来越大的影响,例如过孔的 stub,钻孔孔径,层偏,蚀刻等因素,咱们在后面的文章都有过介绍和案例分享了。

既然高速方面的加工因素咱们讲了很多了,那咱们明天来讲一个简略一点的,那就是电源压降的仿真设计,也就是大家常常说的直流仿真。至于说到它的仿真原理嘛,可能是最简略的一个仿真实践了,上面这张图就可能说分明了。

因而咱们只有拿到该电源网络的电压值以及最大电流值,咱们就能够对 PCB 电源链路进行压降的仿真。就如同上面这个例子一样,从 VRM 到 sink 端的电源链路,电压 0.85V,电流 5A,晓得这些参数后咱们就能够很轻松的做起来了。

以下就是该电源链路的仿真后果,看起来无论是从负载端的电压,还是整个链路的电流密度,都可能满足要求,也就是说通过仿真之后的这个 PCB 电源设计是 ok 的!

这当然是一个很主观的后果,它主观而且精确的反映了这个电源链路的 PCB 设计满足要求。基本上到这里为止这个仿真也就完结了。

忽然有一天,高速学生想到电源的 PCB 链路会不会也有可能像高速信号一样,受到一些加工因素的影响呢?而后高速学生就查阅了一些 IPC 的规范,看看有没有哪些加工公差会影响到电源的设计,终于在某一篇章节中找到了对于铜厚加工的规范,就是上面这张图了。

从图上能够看到,0.5oz 的铜厚个别做进去在 0.6mil,然而最最最极限是 0.449mil。既然是 IPC 规范上列出来的,也就是说即便在加工后 0.5oz 铜真的做出了只有 0.449mil 那么厚,也是满足要求的!

高速学生忽然想到,要是下面说的这个 case 加工完后铜厚真的只有 0.449mil 的话,压降会不会就。。。

在大家还在放心的时候,高速学生就曾经在原 case 上间接把铜厚从 0.6mil 改成 0.449mil 进行仿真验证啦!后果发现这样的变动对于压降和电流密度来说,都有一个不小的好转!

从 0.449mil 的仿真后果来看,压降大略减少了 7mV,电流密度好转了 33A/mm²,好转水平曾经不能被疏忽。

当然意识到问题的“严重性”之后,高速学生也和我司的 DFM 工程师以及板厂的共事进行了沟通,想晓得做成那么极限铜厚的概率到底高不高,还好他们示意基本上没呈现过这样的状况,还是以 0.6mil 左右的为主,上面是他们提供的一些 PCB 铜厚的切片图,也和他们的说法是统一的。

尽管这个只是高速学生一些灵机一动的想法和仿真的验证,也并没有理论做进去那么极限铜厚的板子。然而从大方向来说,多去理解一些加工的常识,尤其是加工对于设计和仿真的影响无论是对于硬件工程师,PCB 工程师还是 SI 工程师都是十分有帮忙的哦!

正文完
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