焊接问题还是SI问题?你们说了算!

来源:高速先生 时间:2020-11-9 类别:微信自媒体

公众号 | 高速先生
B站 | 一博科技
作者 | 黄刚(一博科技高速先生团队队员)

相信很多粉丝都知道高速先生进驻了新的办公室,在我们忙着整理实验室时收到了客户送来的板子,客户测试后反馈说SMA头位置的阻抗过低,于是我们放下了手上的收拾工作,在凌乱的实验室里开始了新总部的debug首测!


由于是客户自己设计,我们加工和焊接的,因此客户把怀疑的地方放到了我们加工或者焊接上面。我们先看看客户的PCB文件,可以看到客户设计的应该是一歀测试板,用到的SMA头是板边焊接的同轴连接器。

既然客户把焊接好的板子发给我们了,第一步当然要测试验证一下阻抗是不是真的做低了,于是我们进行了几个SMA头位置的测试,果然发现阻抗明显偏低,SMA头与板子接触的位置只有42到43欧姆。

从PCB设计上可以看到,从SMA头进来一直到走线,其实走线线宽是没有变化的,因此加工导致的阻抗偏差就不太可能了,因为后面的走线是能够控制到50欧姆允许的范围内。所以我们就把这个阻抗低点的位置锁定在SMA头和板子接触的地方。其实不光我们怀疑是这个位置,连客户也有同感。


其实这个客户是具备不错的设计和仿真能力,大家没听错,具备仿真的能力!!!客户一开始是对这个SMA与板子的接触位置进行了3D的仿真,所以客户才能有理由怀疑是我们这个加工或者焊接的问题。高速先生一般都把姿态先放到比较低的位置,去聆听客户的反馈和意见,而且客户还给我们展示了他们3D建模和仿真的结果。高速先生遇到了同行,顿时觉得找到了同路人,不管怎么样,先点个赞!                   


我们看到客户的建模和仿真结果是这样的,可以看出来,客户是很用心的进行设计和仿真的,仿真的阻抗做到了精准的50欧姆附近。而有过SMA头3D建模的朋友们也会知道,这个操作也不是一件容易的事情哈。

感觉看完了客户的仿真模型和结果后,整个debug更迷茫了,因为乍眼一看,高速先生感觉客户的SMA建模和仿真结果好像也没啥问题。
                                        
于是我们拿着实物板子,对着这个位置左看右看,突然发现了很重要的一个点,那就是…
原来SMA头是焊接的!!!


但是高速先生想表达的意思并不是这么肤浅哈,而是从SI的角度出发,根据我们的经验来判断,焊接这个流程或多或少都会对信号质量产生影响,因此我们会从这个角度去评估客户的仿真结果和实测的差别。首先我们来肉眼上看看没焊接和焊接后的板子细节。可以清楚的看到焊接后在走线开窗的地方会存在一串的焊锡残留,于是我们就有了一个大胆的想法…

我们在客户原有模型上根据焊锡的相关参数加上焊锡的影响,来仿真看看结果会变成怎么样。

仿真结果验证了高速先生的猜想,在模拟上焊接的影响后,该位置的阻抗就跌落到与测试结果非常接近了。
 
从仿真结果来看,有加上焊接影响和没加上焊接影响的差距就是那么大。

文章的主要内容就是这样了。到底是焊接的问题还是SI问题导致阻抗偏低的呢?高速先生在这里就不评论太多了,小伙伴们大家去判断吧。
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