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PCB設(shè)計(jì)有多少線(xiàn)可以重來(lái)?

PCB線(xiàn)路板打樣 ? 來(lái)源:一博科技 ? 作者: 姜杰 ? 2021-03-16 16:00 ? 次閱讀

走線(xiàn)熙熙,汲汲交期;走線(xiàn)攘攘,亟亟歸檔。

項(xiàng)目伊始,高速先生的內(nèi)心其實(shí)是抗拒的,因?yàn)閷?shí)在看不出仿真的必要:目標(biāo)信號(hào)DDR3L,數(shù)據(jù)速率最高800Mbps,地址控制類(lèi)信號(hào)走線(xiàn)拓?fù)錇橐煌隙型拓?fù)洹P盘?hào)普通、速率尋常、拓?fù)浜?jiǎn)單。

架不住客戶(hù)的一再堅(jiān)持,加上前期項(xiàng)目介入階段,客戶(hù)言辭閃爍,提供PCB文件時(shí)也不大爽快,似乎有難言之隱,高速先生漸生警覺(jué)——事情可能并沒(méi)有想象的那么簡(jiǎn)單。客戶(hù)最終還是提供了單板文件,不過(guò)一直強(qiáng)調(diào)是外協(xié)設(shè)計(jì)的。

打開(kāi)板子仔細(xì)查看,卻是險(xiǎn)象環(huán)生,高速先生精神為之一振,心里大概有了譜。雖然有了預(yù)判,不過(guò),對(duì)于如此不走尋常路的設(shè)計(jì)以前只是耳聞,今日一見(jiàn),難免興奮,實(shí)在想看看仿真結(jié)果與預(yù)期是否一致。

考慮選擇地址控制類(lèi)信號(hào)作為仿真對(duì)象,之所以這么做除了因?yàn)樵搯伟宓拇祟?lèi)信號(hào)布線(xiàn)激進(jìn),另一個(gè)原因是相對(duì)于絕大多數(shù)數(shù)據(jù)信號(hào)的點(diǎn)到點(diǎn)拓?fù)洌刂房刂祁?lèi)信號(hào)通常是一拖多,而且沒(méi)有數(shù)據(jù)信號(hào)對(duì)應(yīng)的片內(nèi)端接來(lái)減小反射,因此出問(wèn)題的概率相對(duì)較大。先看DDR3L地址控制類(lèi)走線(xiàn)最長(zhǎng)的信號(hào)波形(如下圖):高低電平分明,滿(mǎn)足閾值要求,邊沿單調(diào),沒(méi)有回溝,整體看來(lái)雖然有輕微的過(guò)沖和振鈴,不是十分完美,也算比較正常。

難道就這樣愉快的PASS了?不,還沒(méi)到重點(diǎn)。因?yàn)橥ǖ勒w仿真的結(jié)果會(huì)讓你得出截然相反的結(jié)論!不信請(qǐng)看同組地址信號(hào)同時(shí)運(yùn)行時(shí)黯然失色的眼圖:仿佛熬夜之后勉強(qiáng)睜開(kāi)的眼睛,布滿(mǎn)血絲,感受到他的疲憊了嗎?

不好意思,放錯(cuò)圖了,應(yīng)該是這張。

單拎出來(lái)的信號(hào)質(zhì)量沒(méi)問(wèn)題,同組信號(hào)一起運(yùn)行卻不給力,想必一直關(guān)注高速先生公眾號(hào)的朋友已經(jīng)想到了答案:串?dāng)_!是的,高速先生也這么想。尤其是在高速先生新近推出一期關(guān)于層間串?dāng)_的短視頻之后,串?dāng)_問(wèn)題更是引起了不少人的關(guān)注。

回到本期案例,繼續(xù)抽絲剝繭。仔細(xì)觀察DDR3L地址信號(hào)走線(xiàn)之間的間距就能發(fā)現(xiàn)端倪:線(xiàn)寬0.1mm,相鄰走線(xiàn)air-gap也是0.1mm!而且還不是零散的個(gè)別現(xiàn)象,整個(gè)通道的地址控制類(lèi)信號(hào)都是如此處理。

當(dāng)然了,以上關(guān)于串?dāng)_的推斷還只是大膽的假設(shè),下面就需要小心的求證。既然懷疑問(wèn)題的癥結(jié)在于串?dāng)_,那么對(duì)比不同程度的串?dāng)_對(duì)通道信號(hào)的影響最具有說(shuō)服力。好在仿真的時(shí)候可以調(diào)整串?dāng)_系數(shù),這樣就不必等客戶(hù)提供不同的PCB版本來(lái)逐一驗(yàn)證。提取參數(shù)時(shí)通過(guò)調(diào)整串?dāng)_系數(shù),先將串?dāng)_降低為原版本的75%,由于振鈴的減小,眼睛中的“血絲”開(kāi)始減少,眼圖如下:

繼續(xù)調(diào)整串?dāng)_系數(shù),將串?dāng)_減小至原設(shè)計(jì)的50%,信號(hào)振鈴進(jìn)一步減小,眼圖逐漸恢復(fù)正常。

直接將串?dāng)_減小到原設(shè)計(jì)的5%,整個(gè)眼圖都變的精神抖擻,十分清爽。

通過(guò)仿真反饋,客戶(hù)最終還是把DDR3L的走線(xiàn)中心距調(diào)整至3W,線(xiàn)距調(diào)整后的通道仿真結(jié)果達(dá)到了預(yù)期的要求。

后來(lái)才了解到,初始版本PCB是客戶(hù)的一個(gè)Layout新手設(shè)計(jì),初生牛犢不怕虎,加上交期的壓力,走線(xiàn)約束設(shè)置出現(xiàn)偏差,于是就出現(xiàn)了這么一版試探信號(hào)底線(xiàn)的設(shè)計(jì),相信經(jīng)過(guò)這次返工的煎熬,串?dāng)_對(duì)這名Layout攻城獅而言不會(huì)再是書(shū)本上蒼白的理論。正所謂:走線(xiàn)熙熙,急趕交期;走線(xiàn)攘攘,串?dāng)_飆漲。只是,有多少走線(xiàn)可以重來(lái),有多少單板經(jīng)得起等待?

編輯:hfy

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