有没搞错!花了大价钱的激光孔设计性能竟然不如普通通孔?

原创 高速先生 2024-03-18 11:49


公众号 | 高速先生

作者 | 黄刚


老话说得好,一分耕耘一分收获,又或者另外一句,有什么付出就会得到多少收获。我们都不会去怀疑这些话的正确性。但是把这两句话用到PCB领域中,用了好的加工工艺后,PCB板的性能就一定会比用普通工艺要好吗?当然,可能有99.99%的case都是好的,但是今天我们就来分享一个0.01%的反面案例哈,大家一起来帮忙分析分析到底哪里不对哈!

这又是我们很熟悉的高速串行的PCB设计场景,先说说背景哈,客户委托我司设计工程师设计一款光模块的产品,板内最高速信号是28Gbps的光口信号。这个速率其实我们已经做得非常的成熟了,对于我们公司有经验的工程师来说,他们甚至都不用经过我们SI的仿真,在设计部就能够把相关的PCB链路设计优化好。的确,这个板子就是这样搞掂的。我们设计工程师投板后,客户进行光模块的功能测试,没有什么问题。如果就只是这样的话,可能我们SI都不会知道设计工程师做了这个产品……

对啊,正常我们SI应该是不会知道这个项目的,那我们后面是怎么知道的呢?据说是这个客户去到我们公司举办的研讨会,刚好看到我们高速先生在讲不同类型过孔对高速信号性能的影响这个主题,高速先生讲到了像普通通孔到背钻孔再到激光孔的性能是逐步变好的。就是下面这张传颂很广的示意图:

客户听到我们高速先生讲完这个专题后,感触非常的深。联想到自己刚刚在我们公司做好的这款光模块产品,我们公司秉承着小花钱办大事的原则,就只用了普通的通孔加背钻就搞掂了。背钻会残留stub,但是激光孔就真不会有!所以客户觉得如果把光模块的扇出从普通的过孔换成虽然很贵,但是听起来就性能很好的激光孔的话,效果岂不是会更上一层楼???

改动很小,也就是把光模块的扇出改成激光孔的设计,客户就“偷偷瞒着我们”自己修改并投了板。花了大价钱用了激光孔的加工工艺,等板子回来的一刻,心情肯定是激动万分了,期待测试出来的性能更好。但是,测之前的心情有多激动,测之后的心情就有多悲伤。因为,这个激光孔设计的板子的光模块性能不仅没有上一版的好,甚至。。。还有大量的误码,压根跑不上28Gbps的速率!!!

是的,高速先生在这种情况下终于知道了有这个项目了!因为客户又找到了我们,想让我们帮忙研究下为什么用了更好的激光孔但是高速的性能反倒更差了。高速先生听到后的第一反应也是诧异的,既然已经这样了,高速先生就继续帮客户去做这个诡异的debug。


最好的方法肯定就是先check下我们的第一版的设计和客户自己改激光孔的第二版的设计了。首先看到我们的第一版设计,就是常规而高效的做法,在光模块焊盘位置表层扇出后打过孔去内层走线,只要把焊盘和过孔优化好,基本上问题就不大了。

好,关键是我们来看看客户自己的做法,激光孔的优势的确是挺大,对设计也很方便,可以免去了表层的那一段扇出走线,而且焊盘和过孔又可以融为一体来一起优化!没错,就是客户的做法,直接在光模块焊盘的中间打激光孔,既对称美观又有高性能!

客户其他地方都没改动,只就改个光模块的过孔扇出方式。看上去好像没什么问题,至少客户在设计的时候是这样觉得哈!但是经验丰富的高速先生看到之后,就立马知道了问题的所在了。并不是激光孔的性能不如普通过孔加背钻,而是使用激光孔的方法出了问题!


这款光模块连接器是很常用的一款,它的3D结构,如下所示:

高速先生拿这款连接器建好的3D仿真模型和PCB板上光模块焊盘扇出的结构一起合上去仿真,去模拟焊接上连接器的性能。从仿真结果上就会看到两个版本在这个扇出位置的性能差异。你没看错标注哈,是激光孔设计的损耗远大于普通过孔背钻的设计哦!

不仅是上面的插入损耗,回波损耗也充分证明了激光孔设计的劣势!


我们都知道,激光孔的性能不至于那么差,只不过是使用它的方法在这个场景上是真的不对,单纯从PCB设计上来看,你可能看不到为什么会有问题,但是像高速先生一样,结合到光模块连接器的结构来看,其实问题就非常的清晰的!说了半天,到底是什么问题导致的呢?算了,高速先生这次就不回答了,作为本期文章的问题考考粉丝们哈!



声明:未经高速先生授权许可,任何机构、媒体、个人不得转载、修改、摘编或以其他方式复制、传播高速先生平台的原创作品。

— end —

Q

本期提问

大家看出为什么客户设计的激光孔方案性能会那么差了吗?顺便问下,如果还想用激光孔,在设计上要怎么改动才能发挥它的效果呢?


如果不想错过“高速先生”的精彩内容,请记得点击上方蓝字“高速先生”,右上角“...”点选“设为星标”。可第一时间看到高速先生的推文,感谢大家的关注和支持!


扫码关注

微信号|高速先生


觉得内容还不错的话,点个“在看”呗

高速先生 一博科技自媒体,用浅显易懂的方式讲述高速设计,有“工程师掌上图书馆”之美称,随时随地为网友解答高速设计技术问题。
评论
  • 80,000人到访的国际大展上,艾迈斯欧司朗有哪些亮点?感未来,光无限。近日,在慕尼黑electronica 2024现场,ams OSRAM通过多款创新DEMO展示,以及数场前瞻洞察分享,全面展示自身融合传感器、发射器及集成电路技术,精准捕捉并呈现环境信息的卓越能力。同时,ams OSRAM通过展会期间与客户、用户等行业人士,以及媒体朋友的深度交流,向业界传达其以光电技术为笔、以创新为墨,书写智能未来的深度思考。electronica 2024electronica 2024构建了一个高度国际
    艾迈斯欧司朗 2025-01-16 20:45 191浏览
  •  光伏及击穿,都可视之为 复合的逆过程,但是,复合、光伏与击穿,不单是进程的方向相反,偏置状态也不一样,复合的工况,是正偏,光伏是零偏,击穿与漂移则是反偏,光伏的能源是外来的,而击穿消耗的是结区自身和电源的能量,漂移的载流子是 客席载流子,须借外延层才能引入,客席载流子 不受反偏PN结的空乏区阻碍,能漂不能漂,只取决于反偏PN结是否处于外延层的「射程」范围,而穿通的成因,则是因耗尽层的过度扩张,致使跟 端子、外延层或其他空乏区 碰触,当耗尽层融通,耐压 (反向阻断能力) 即告彻底丧失,
    MrCU204 2025-01-17 11:30 156浏览
  • 现在为止,我们已经完成了Purple Pi OH主板的串口调试和部分配件的连接,接下来,让我们趁热打铁,完成剩余配件的连接!注:配件连接前请断开主板所有供电,避免敏感电路损坏!1.1 耳机接口主板有一路OTMP 标准四节耳机座J6,具备进行音频输出及录音功能,接入耳机后声音将优先从耳机输出,如下图所示:1.21.2 相机接口MIPI CSI 接口如上图所示,支持OV5648 和OV8858 摄像头模组。接入摄像头模组后,使用系统相机软件打开相机拍照和录像,如下图所示:1.3 以太网接口主板有一路
    Industio_触觉智能 2025-01-20 11:04 119浏览
  • 电竞鼠标应用环境与客户需求电竞行业近年来发展迅速,「鼠标延迟」已成为决定游戏体验与比赛结果的关键因素。从技术角度来看,传统鼠标的延迟大约为20毫秒,入门级电竞鼠标通常为5毫秒,而高阶电竞鼠标的延迟可降低至仅2毫秒。这些差异看似微小,但在竞技激烈的游戏中,尤其在对反应和速度要求极高的场景中,每一毫秒的优化都可能带来致胜的优势。电竞比赛的普及促使玩家更加渴望降低鼠标延迟以提升竞技表现。他们希望通过精确的测试,了解不同操作系统与设定对延迟的具体影响,并寻求最佳配置方案来获得竞技优势。这样的需求推动市场
    百佳泰测试实验室 2025-01-16 15:45 324浏览
  • 2024年是很平淡的一年,能保住饭碗就是万幸了,公司业绩不好,跳槽又不敢跳,还有一个原因就是老板对我们这些员工还是很好的,碍于人情也不能在公司困难时去雪上加霜。在工作其间遇到的大问题没有,小问题还是有不少,这里就举一两个来说一下。第一个就是,先看下下面的这个封装,你能猜出它的引脚间距是多少吗?这种排线座比较常规的是0.6mm间距(即排线是0.3mm间距)的,而这个规格也是我们用得最多的,所以我们按惯性思维来看的话,就会认为这个座子就是0.6mm间距的,这样往往就不会去细看规格书了,所以这次的运气
    wuliangu 2025-01-21 00:15 75浏览
  • 在物联网(IoT)短距无线通信生态系统中,低功耗蓝牙(BLE)数据透传是一种无需任何网络或基础设施即可完成双向通信的技术。其主要通过简单操作串口的方式进行无线数据传输,最高能满足2Mbps的数据传输速率,可轻松实现设备之间的快速数据同步和实时交互,例如传输传感器数据、低采样率音频/图像与控制指令等。低功耗蓝牙(BLE)数据透传解决方案组网图具体而言,BLE透传技术是一种采用蓝牙通信协议在设备之间实现数据透明传输的技术,设备在通信时会互相验证身份和安全密钥,具有较高的安全性。在不对MCU传输数据进
    华普微HOPERF 2025-01-21 14:20 33浏览
  • 随着消费者对汽车驾乘体验的要求不断攀升,汽车照明系统作为确保道路安全、提升驾驶体验以及实现车辆与环境交互的重要组成,日益受到业界的高度重视。近日,2024 DVN(上海)国际汽车照明研讨会圆满落幕。作为照明与传感创新的全球领导者,艾迈斯欧司朗受邀参与主题演讲,并现场展示了其多项前沿技术。本届研讨会汇聚来自全球各地400余名汽车、照明、光源及Tier 2供应商的专业人士及专家共聚一堂。在研讨会第一环节中,艾迈斯欧司朗系统解决方案工程副总裁 Joachim Reill以深厚的专业素养,主持该环节多位
    艾迈斯欧司朗 2025-01-16 20:51 152浏览
  • 日前,商务部等部门办公厅印发《手机、平板、智能手表(手环)购新补贴实施方案》明确,个人消费者购买手机、平板、智能手表(手环)3类数码产品(单件销售价格不超过6000元),可享受购新补贴。每人每类可补贴1件,每件补贴比例为减去生产、流通环节及移动运营商所有优惠后最终销售价格的15%,每件最高不超过500元。目前,京东已经做好了承接手机、平板等数码产品国补优惠的落地准备工作,未来随着各省市关于手机、平板等品类的国补开启,京东将第一时间率先上线,满足消费者的换新升级需求。为保障国补的真实有效发放,基于
    华尔街科技眼 2025-01-17 10:44 206浏览
  • 百佳泰特为您整理2025年1月各大Logo的最新规格信息,本月有更新信息的logo有HDMI、Wi-Fi、Bluetooth、DisplayHDR、ClearMR、Intel EVO。HDMI®▶ 2025年1月6日,HDMI Forum, Inc. 宣布即将发布HDMI规范2.2版本。新规范将支持更高的分辨率和刷新率,并提供更多高质量选项。更快的96Gbps 带宽可满足数据密集型沉浸式和虚拟应用对传输的要求,如 AR/VR/MR、空间现实和光场显示,以及各种商业应用,如大型数字标牌、医疗成像和
    百佳泰测试实验室 2025-01-16 15:41 189浏览
  • 高速先生成员--黄刚这不马上就要过年了嘛,高速先生就不打算给大家上难度了,整一篇简单但很实用的文章给大伙瞧瞧好了。相信这个标题一出来,尤其对于PCB设计工程师来说,心就立马凉了半截。他们辛辛苦苦进行PCB的过孔设计,高速先生居然说设计多大的过孔他们不关心!另外估计这时候就跳出很多“挑刺”的粉丝了哈,因为翻看很多以往的文章,高速先生都表达了过孔孔径对高速性能的影响是很大的哦!咋滴,今天居然说孔径不关心了?别,别急哈,听高速先生在这篇文章中娓娓道来。首先还是要对各位设计工程师的设计表示肯定,毕竟像我
    一博科技 2025-01-21 16:17 44浏览
  • 本文介绍瑞芯微开发板/主板Android配置APK默认开启性能模式方法,开启性能模式后,APK的CPU使用优先级会有所提高。触觉智能RK3562开发板演示,搭载4核A53处理器,主频高达2.0GHz;内置独立1Tops算力NPU,可应用于物联网网关、平板电脑、智能家居、教育电子、工业显示与控制等行业。源码修改修改源码根目录下文件device/rockchip/rk3562/package_performance.xml并添加以下内容,注意"+"号为添加内容,"com.tencent.mm"为AP
    Industio_触觉智能 2025-01-17 14:09 124浏览
  •  万万没想到!科幻电影中的人形机器人,正在一步步走进我们人类的日常生活中来了。1月17日,乐聚将第100台全尺寸人形机器人交付北汽越野车,再次吹响了人形机器人疯狂进厂打工的号角。无独有尔,银河通用机器人作为一家成立不到两年时间的创业公司,在短短一年多时间内推出革命性的第一代产品Galbot G1,这是一款轮式、双臂、身体可折叠的人形机器人,得到了美团战投、经纬创投、IDG资本等众多投资方的认可。作为一家成立仅仅只有两年多时间的企业,智元机器人也把机器人从梦想带进了现实。2024年8月1
    刘旷 2025-01-21 11:15 34浏览
  • Ubuntu20.04默认情况下为root账号自动登录,本文介绍如何取消root账号自动登录,改为通过输入账号密码登录,使用触觉智能EVB3568鸿蒙开发板演示,搭载瑞芯微RK3568,四核A55处理器,主频2.0Ghz,1T算力NPU;支持OpenHarmony5.0及Linux、Android等操作系统,接口丰富,开发评估快人一步!添加新账号1、使用adduser命令来添加新用户,用户名以industio为例,系统会提示设置密码以及其他信息,您可以根据需要填写或跳过,命令如下:root@id
    Industio_触觉智能 2025-01-17 14:14 89浏览
  • 嘿,咱来聊聊RISC-V MCU技术哈。 这RISC-V MCU技术呢,简单来说就是基于一个叫RISC-V的指令集架构做出的微控制器技术。RISC-V这个啊,2010年的时候,是加州大学伯克利分校的研究团队弄出来的,目的就是想搞个新的、开放的指令集架构,能跟上现代计算的需要。到了2015年,专门成立了个RISC-V基金会,让这个架构更标准,也更好地推广开了。这几年啊,这个RISC-V的生态系统发展得可快了,好多公司和机构都加入了RISC-V International,还推出了不少RISC-V
    丙丁先生 2025-01-21 12:10 42浏览
  • 数字隔离芯片是一种实现电气隔离功能的集成电路,在工业自动化、汽车电子、光伏储能与电力通信等领域的电气系统中发挥着至关重要的作用。其不仅可令高、低压系统之间相互独立,提高低压系统的抗干扰能力,同时还可确保高、低压系统之间的安全交互,使系统稳定工作,并避免操作者遭受来自高压系统的电击伤害。典型数字隔离芯片的简化原理图值得一提的是,数字隔离芯片历经多年发展,其应用范围已十分广泛,凡涉及到在高、低压系统之间进行信号传输的场景中基本都需要应用到此种芯片。那么,电气工程师在进行电路设计时到底该如何评估选择一
    华普微HOPERF 2025-01-20 16:50 25浏览
我要评论
0
点击右上角,分享到朋友圈 我知道啦
请使用浏览器分享功能 我知道啦