高速先生成員--黃（huáng）剛

本來以為從事PCB行業是一件很純粹很（hěn）簡單的事情（qíng），沒想到就跟語文背書一（yī）樣，有各種各樣的效應和（hé）原理要去記。前段時間Chris剛研究完綠油的，本來想回歸下老本行，寫點偏設計技術類的文章，但是沒想到群眾（zhòng）的反響如（rú）此（cǐ）的熱烈，強烈的要求高速先生（shēng）繼續講點加工和（hé）信（xìn）號相關的東西。Chris這下真的是（shì）翻箱倒櫃才終於又找到（dào）了今天（tiān）的這篇文（wén）章的素材，滿足大家的要（yào）求，講下（xià）今天的主腳（jiǎo）---賈凡尼效（xiào）應。

要不先說下這段曆史？在大概1780年前後，意大利有一位科學家，名字剛好就叫賈凡尼，他在一次（cì）在解剖青蛙發現了一個神奇的現象：他用兩種不同金屬（如銅 + 鐵）同時（shí）觸碰蛙腿神經與肌肉，蛙腿居然會劇烈抽搐。當時（shí）他認（rèn）為是動物體內自帶“動物電”導致的。後來，不同的科學家（jiā）都繼續（xù）探究這個現象的原（yuán）因，總（zǒng）算達（dá）成了一致，認為是兩種不同金屬 + 電解質（體液）形成的原電池（chí）產（chǎn）生的（de）電流（liú）經過青蛙（wā）的體內導致它的抽搐。Anyway，人們為了紀念賈凡尼（ní）的開創性發（fā）現，便將這類化學（xué）作用產生電流的現象命名為 Galvanism，也（yě）就是賈凡尼現象/效應了。

那在（zài）PCB加工這（zhè）個領域內，難道也能看到電路板抽搐？這倒（dǎo）也沒那麽雷同哈。在PCB領域中，如果兩種電極電位不同的金屬（如 Cu、Ni、Au、Sn、Ag）在電解質（水（shuǐ）汽、殘留藥液、鹽霧）中相互導（dǎo）通，形成微型原電池，就會導致電（diàn）位為負（更活潑）的金屬被加速腐蝕溶解，而（ér）電位為（wéi）正（更惰性）的金屬被保護。

一句話簡單的解釋，那就是兩種不同金屬（shǔ）的表麵處理工藝的交界，容易出現斷（duàn）裂（liè）的情況！

那麽在我們的實際應用中（zhōng），在（zài）表層會存在兩種不（bú）同的金屬嗎（ma）？你還別說，還真的會！大（dà）家（jiā）都知道這幾年高速先生（shēng）自己（jǐ）做夾具吧，在光模塊這一類的夾具中，就能和賈凡尼效應聯係在一起了。例如下麵（miàn）的這個case，由於上邊的金手指區域需要經常插拔，為了更（gèng）堅固，就（jiù）會采用電鍍硬金的處理方式。而下麵的表層走線為了更低的損耗（hào）要求（qiú），會采用沉銀的表麵處理（lǐ），這不就是妥妥（tuǒ）的賈凡尼效應產生條件了嘛。因此在下圖黃色區域的金屬交界（jiè）處就存在蝕斷風險。

那怎麽搞？設計就是要這樣設計的啊，板廠就（jiù）不能想點辦法改善下？當然也不是不行，改善賈凡尼（ní）效應（yīng）的辦法其實原理（lǐ）也很（hěn）簡單，那就是別讓兩種金屬（shǔ）挨在一起唄。但是我就是要金手指鍍金，走線（xiàn）沉（chén）銀啊，怎麽能不在一（yī）起呢？

隻要（yào）思（sī）想不滑坡，方（fāng）法總比困難（nán）多，例如下圖這樣：在鍍金和沉銀的交界處用油墨把兩種金屬隔開！

Good！真是個好（hǎo）方法，一般來說，板廠會把金屬交界（jiè）處用大概15mil以上的油墨把兩（liǎng）種金（jīn）屬隔開，這樣經過大量（liàng）的測（cè）試發現，的確就不怎麽會存在賈凡（fán）尼效應的影（yǐng）響了，加工可靠性就（jiù）非常的Strong！

這篇文章不會這樣（yàng）就完了吧？不是（shì）說好了講一下加工和信（xìn）號質量之間的關係嗎（ma）？怎麽隻有加工沒有信號啊。還是回到上麵那個案例，如果板廠為了規避賈凡尼效應而在中間15-20mil的交界位置鋪上（shàng）油墨的（de）話，就好像（xiàng）下麵這個簡單的模型一樣了（le）。

兩邊都是走線，上麵是開窗的，中間在金屬（shǔ）交界（jiè）處鋪上油墨做隔離。這個油墨在我們投（tóu）板的gerber裏本身是沒有的，隻是工（gōng）廠為了（le）避免賈凡尼（ní）效應才加的，這樣會有（yǒu）什麽問題呢？相信大家都應該很容易想到，gerber文件（jiàn）走線（xiàn）是金屬開窗的，線寬當然是一樣（yàng）的，隻是突（tū）然（rán）在加工（gōng）時有局部的15-20mil多了油墨鋪在上麵，就會導致（zhì）這個交（jiāo）界位置的阻抗就變（biàn）了（le）。

可以看到，本來是理想的（de）100歐姆（mǔ）傳輸線阻抗，加上油墨（mò）的位置阻抗就會下降5到6歐姆左（zuǒ）右（yòu），也會（huì）導致本來理想的（de）回波損耗打了個不小的折扣，雖然不足（zú）以導致信號fail，但是總歸少了一大把（bǎ）裕量，心裏不開心！

好一個（gè）賈凡尼效應，老是在關鍵的時候給我們“惡心”一下，都不讓（ràng）人好好的設計高速信號了！但是冷靜下想想（xiǎng），本身（shēn）這個（gè）效應是幾百年前就有的原理性問題，而PCB加工也就最近幾十年才流行，又還（hái）真的不能怪它啥的，隻能說我們現在的設計要去適應它，不能規避的時候就隻能盡（jìn）量減小它的影響咯。。。

問題：要是你遇到這樣（yàng）的賈凡尼（ní）效應的設計，你能有什（shí）麽辦（bàn）法把這對差（chà）分線的（de）信號質量做得更好呢？