当PCB设计师遇到爱情，猜猜他板内的阻抗有多大变化

作者：王辉东（一博科技高速先生团队成员）

正文：

遇见你的那天，天空飘着濛濛细雨，
在学校的食堂打了一份青菜，犒劳自己。
家里条件不好，能让我上学填饱肚子，
已是父母最大的努力。

你像仙子一样，端着一盘红烧肉，向我走来……
你故意捂着肚子说，
不好意思，菜点多了，我都吃撑了自己。
这盘红烧肉，我一口没动，你若不嫌弃,就送给你。
说完你放下盘子，羞羞的捂着脸，像风一样离去。
后来这样的故事，重复了一季又一季。

然而毕业了，因为就业和选择,我们产生了分歧。
你离开的那天，天空也是下着濛濛细雨。
你说希望有一天，我们都不要后悔，
曾经在彼此的生命里出现过。
不管怎么样，还是要谢谢你，
谢谢你从我的全世界路过。

你说我是你的全部，而我却弄丢了你，
从此你我杳无讯息......

我努力压抑自己内心的忧伤，
我把年少无知留给了故乡，
我把谦卑有礼，积极向上留给了远方。

我背起行囊，来到深圳。
我进入了一家公司，他们专业做PCB。
因为他们技术好实力强，业务蒸蒸日上。
我在这里努力的提升，放飞自己。

为了客户的交期，为了客户的满意，
也为了心头那个不能忘却的记忆，
我时常不眠不息，凤凰涅槃，我破茧化羽。
我把我的爱做在每一块PCB里。

日子在一天一天的过去，
却没有你的一丝丝消息。
后来我再也不吃红烧肉，
因为我的身边已经没有你…….

突然有一天，
公司接了个加急制板项目，
让我来做可制造性检查和分析。

在检查阻抗设计时，
看到客户的PCB内层有这样的一个设计，
差分线的旁边做了部分浮铜包地。
阻抗线中间的包地铜皮比较细，形成了空接线，在加工时容易产生细铜偏移扭曲，导致地网络与阻抗线短路。

空接线为什么会产生短路，具体原因详见高速先生往期文章《小问题大不良，细节不注意全局出问题》。

我经过实际的测量，发现铜皮与走线的间距为6mil.，然后我打开了钻孔文件，发现在差分线周围的铜皮上设计有回流地孔，并且成对角分布。

抛开生产的不良影响，单从SI的角度去考虑，这个设计对信号影响比较大，制板的最终结果要和客户的设计差之千里。
我和客户提了修改建议，但是客户还是想坚持自己。

于是我们SI的亮亮童鞋专门从仿真的角度，做了一个3D建模，来分析这个差异。

如下图3D模型，走线与浮铜间距6mil（两个孔分布在两端）

仿真结果：

有浮铜包地和无浮铜包地阻抗比对（有浮铜包地比没有浮铜包地降低了2.7欧姆）

有浮铜包地和无浮铜包地插损比对（有浮铜比没有浮铜在2Ghz左右存在谐振。）

有浮铜包地和无浮铜包地回损比对（有浮铜比没有浮铜增加了7dB左右.）

结论：

此类铺铜方式，对于基频大于400Mhz(5倍频)的信号来说存在风险。
优化建议：
第一优先：如果铜皮不是必要的（共面阻抗或者隔离防护），建议删除。

第二优先：如果一定需要铜皮，最重要的是间距，铜皮和走线的间距决定耦合强度，耦合强度将决定有多少返回电流通过铜皮回流，并且尽量将阻抗线周围包地完整，不要出现包地不连续的情况。

如果差分线与铜皮有足够多的间距，那么它的周围是否有没有铜皮包地，铜皮上打没有打孔，对阻抗都不会有大的影响。所以优化铜皮和走线间距是最有效的手段。

第三优先：如果间距也不能改，铜皮上的孔就是影响信号的重要因素，即建议在铜皮上均匀加孔，至少是在铜皮两端加孔，如果只有一个孔，将会是最差的结果，比不加孔的差异更大。只打一个地孔（在特定情况下）与不加地孔的差异差不多。

我将最终的结论发给客户，在详细的仿真结果面前，客户愉快的接受了我们的建议，把PCB做了修改，板子很快投到了产线去。

交板的那天，客户来了一位负责人，我没想那个人竟然是你。

见到你的那一刻，
我瞬间如同遭了220v的电击,颤抖的不能自已。
我激动的语无伦次，眼内瞬间升腾起一团水气……
我把手指放在嘴里,用力的咬了一次又一次，
我就是要确定这不是在梦里。

直到口中有了一股咸腥，
我知道你又来到了我的世界里。

寻寻觅觅，你了无踪迹。
不料想因为一块PCB，让我再次遇见了你。

老天让我错过风，错过雨，我不想再错过你。
既然你没嫁，我没娶，那咱们就凑合着在一起。

我第一次厚着脸皮，鼓起勇气这样给你说。
你当时红着脸，白了我一眼说道：
“我这里马上要投一块75000pin的PCB，
你要全程参与把一站式做好，那就一切随你。”
又后来呀，我们一起吃肉一起赏雨……

记得那是一个星期天的早上，
看到你悄悄早起，你在外面接着电话，
我在卧室里面听的清清晰晰。

请你给硬件部门的同事说，
他们公司PCB设计好制板快，
有四家PCBA焊接厂,还有一个大型常备物料仓，
一站式服务,省心省时省力，我们不心慌。

关键是他们做高速板，
SI仿真部门那些大神们的技术真牛气，信号质量没问题。
我不管你们有什么理由，做PCB我就找一博科技。
我在被窝里，眼睛一热，
爱她，就给她做最好的PCB。

最后，祝大小朋友节日快乐！守护童心，成就梦想！

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