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Martyn Gaudion谈信号完整性建模和叠层工具

一月 24, 2019 | Pete Starkey, I-Connect007
Martyn Gaudion谈信号完整性建模和叠层工具

信号完整性建模的准确性在不断提高,叠层工具也开始被大家广泛采用,如今的叠层工具还包括了材料供应商的数据表信息。最近在德国慕尼黑举行的electronica展会期间,Polar Instruments的总经理Martyn Gaudion解释了Polar是如何成为PCB设计和制造之间的桥梁的,以及为什么培训客户是如此重要。

Pete Starkey:Martyn,很高兴再次见到你。我知道人们对确保所有PCB制造商都能通过Speedstack软件访问设计所需的所有材料供应商的介电数据非常感兴趣。

Martyn Gaudion:是的,今年,我们的工作重点是与材料供应商建立融洽的关系。我们与材料行业的一些强大的供应商合作,他们为我们提供了丰富的数据,而不仅仅是电子信息。我们的一些客户希望了解树脂的成分和更广泛的材料特性。

一些OEM喜欢指定材料,而我们大约70%的客户是OEM。同时,我们有30%的客户是制造商,其中有一些会使用Speedstack来完成他们的所有工作。不仅高端材料需要用到Speedstack,有些人喜欢使用比较常见的低端材料,但都是通过相同的线路来实现的。

Starkey:它正在成为一项标准前端流程。在整合人们要求你们提供的所有数据时,有没有遇到什么问题?

Gaudion:这非常具有挑战性。我相信你知道PCB基础材料的规格表是什么样的,里面的信息太多了。我们要从中精选一些,选出对大多数人而言最重要的信息。当你在查看基材的数据表时,例如单独查看树脂体系以及铜箔和粗糙度、表面处理类型这些时,数据量可能会多到难以管理。

我们倾向于研究最常用的材料,在专用材料方面,如果OEM说:“我们需要这些材料才能完成这项工作。”然后,我们就会重点研究这些材料。这是由喜欢指定材料的OEM和制造商的需求所推动的。

Starkey:一般情况下,是你们去找覆铜板制造商询问相关信息,还是他们来找你们并说:“麻烦收录这几种材料的数据?”

Gaudion:一半一半吧。一些基材供应商非常主动,有一些就不太情愿。这时候我们就会要求原始设备制造商让他们为我们提供重要信息。

Starkey:从您的角度来看,作为中心资源应该是相当棒的,相当于你们是材料属性的沟通枢纽。

Gaudion:是的,这是我们一直以来的优势——Polar很顺畅地充当起设计和制造之间的桥梁。我们让设计和制造客户们了解现实情况,让您对能够生产出的产品有一个正确的期望,努力确保他们明白生产出的产品会如何,从而获得最佳的良率,而不会有错误预期。如果我们能够让供应链的上游和下游都搞清楚应该期望什么,那么我们就会更加轻松。我们因为这个而备受尊重,并且我们非常努力地为客户提供服务,让他们获得所需的信息。

Starkey:在这种情况下,“服务”是一个非常恰当并且有价值的词。

Gaudion:是的。这正是我们追求的目标。我们和许多客户签订的是主动维护合同,我们努力确保能照顾好他们并回答他们的问题。

Starkey:并且这些工具在不断改进。

Gaudion:的确是的。

Starkey:这些小改进和渐进改进是非常重要的。你经常谈到铜粗糙度的影响,例如在我最近参加的演讲上。

Gaudion:我们也在改善铜粗糙度建模。明年,我们会上线一些新的增强功能。今年,我们向前迈出了重要的一步,这点很关键。我们也一直在培训我们的设计客户,指定铜箔并不意味着成品中的铜箔也有相同的粗糙度,因为制造商会对其进行处理,所以需要与制造商确定的是粗糙度,而不是铜箔供应商。这些东西是我们可以添加到沟通中的信息部分,当您只是查看数据表时,这些信息并不是显而易见的。

Starkey:你们能够让设计师了解现实情况是件好事。

Gaudion: 是的。

Starkey:我并没有不尊重设计师的意思,不过根据我的经验,他们在很多时候都生活在自己的世界中,并不真正了解他们所指定的材料的现实情况。

Gaudion:说的没错,甚至我们自己的设计师都会说:“我只需要看数据表就行了,我不想问其他人。”设计师有时候非常内向,所以我们经常说:“除非你打电话问别人,否则一些信息你是发现不了的。”通常,我们可以说:“你需要考虑这一点。你有没有想到这一点?也许你应该问一下,因为有时候信息并不总是来自于数据表。”

Starkey:大概有百分之多少的设计师会去主动了解能够用于建模的东西?他们会不会只管交出设计,然后将建模的任务留给制造商?

Gaudion:我不太确定具体的数字,但这个比例肯定在提高。大型OEM通常会任命PCB技术专家,他们可能以前是PCB制造专家,现在为OEM工作。这些PCB技术专家会与设计团队合作,确保他们的设计具有可制造性,这非常关键。如果我们发现OEM有PCB技术专家,那么我们就知道他们更能够理解我们工具的作用。我们也遇到过客户来找我们说:“我们指定了PCB数据,但在同一制造商那里制造出来的都会有所不同,更不用说两家制造商所造出的产品会有不同。为什么会发生这种情况?”

然后我们就会解释如果没有正确指定制造工艺,那么完全可以使用多种不同的方式来制造具有相同层数的同一种PCB。即使是由相同的基材制成,它们的性能也可能会非常不同。这会使很多设计师震惊。

Starkey:我本来想写一本我作为PCB制造商的经历的书。我想向设计师们传达的信息是:“不要忽略实际情况。”那是在很多人意识到互连是有源元器件而不仅仅是A点到B点的无源DC连接以前。它已经变得越来越重要并被人理解。从材料供应商的角度来看,他们现在已经处于领先地位。像你们这样的接口公司也处于领先地位,你们甚至在行业意识到对某样东西的需求之前就切中了要害。

Gaudion:我们发现,我们自己的传统市场,如通讯、航空航天和国防这些公司,都非常清楚接下来会发生的事情。然而,突然之间有一大批公司都开始使用电子设备,低速、中速和高速都有,他们以前都不是这个领域的。

这些公司在这方面完全没有任何经验,这就是我们真正能够体现价值的地方。我们可以与他们合作,帮助他们了解很多事情,无论他们是在欧洲本地采购,还是在亚洲,还是通过经纪人采购。高端经纪人在某些领域非常有用,他们可以将这些PCB知识传授给新的PCB采购人员。我们也遇到过那些人。

Starkey:建模的质量在不断提高。

Gaudion:是的,没错。

Starkey:我经常听到你的同事Neil Chamberlain说:“所有的建模都是错的,但有些很有用。”如今的建模并不像过去那样糟糕了。

Gaudion:是的,不像以前那样错得离谱了。一旦他们做出了好的建模,他们就会想,“我们应该可以更进一步。”然后就会发现一些需要解决的问题,这样做总是能为我们的客户提供更多的东西,这很棒。

Starkey:这是一个迭代过程,它永远都达不到完美,但会更接近完美。Martyn,您还想分享其他什么内容吗?

Gaudion:我们已经大幅提高了叠层工具的高速能力;虽然GHz建模还是在一个单独的工具中,您必须从叠层中剪切粘贴过去,但我们现在已经在叠层工具中直接集成了GHz级的插入损耗建模。人们现在可以记录叠层的插入损耗和阻抗,所以当他们升级到20、30、40Ghz时,我们的工具还是可以使用。

我们做到的另一件事是,随着越来越多的人在使用不同的材料制造HDI和填充导通孔,比如烧结和有用树脂或不同类型的材料塞孔,明年我们会增加可以用于填充通孔的不同填充物的种类。在我们的工具中,不仅仅是简单验证完整性,还在不断扩展功能。人们会说:“我知道信号完整性非常重要,但PCB性能不仅仅只是高速性能。”该工具的其他功能可以帮助我们的普通客户群,以及SI人员。钻孔将是我们明年重点关注的领域。

Starkey:能详细说明一下吗?

Gaudion:现在很多人都会进行塞孔或激光钻孔,无论他们是想用烧结填充还是电镀填充。我们现在可以记录钻孔中可能会用到的不同类型的填充。

Starkey:也就是说,这些钻出的孔实际上成为了互连中的有源元器件,您可以了解其属性并在建模中将它们包含在考虑范围内。

Gaudion:是的。这次展会的氛围非常热烈,我刚刚和Neil Chamberlain讨论了10年前业界处于最低点时的气氛,那时,John Ling说:“欧洲电子行业的最后一个人,麻烦关灯关门。”再看看如今,这真是令人难以置信。

Starkey:是的,只需要看一下展会的规模和人流量。第一天你们就已经收到了一堆询问表。

Gaudion:是的,这些都是非常有意义的询问表。

Starkey:希望你们能保持这种状态!

Gaudion:我也希望如此!谢谢,Pete。

Starkey:谢谢你,Martyn。

访问I-007eBooks 下载由Martyn Gaudion编写的Polar Instruments电子书——《印制电路设计师指南——高速PCB的秘密,第1部分和第2部分》

标签:
#测试和检验  #材料  #信号完整性 


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