PCB時(shí)鍾有回溝,還說沒問題?!
發布(bù)時間:2020-11-23 11:38:53
高(gāo)速先生成員--薑傑(jié)
信號回溝,即波形邊緣(yuán)的非單調性,是時鍾(zhōng)的大忌(jì),尤其是出現在信號的門限電平範圍內(nèi)時,由於容易導致誤觸發,更是凶險無比。所以當客戶測試發現時鍾信號回溝,抱著一心改板(bǎn)的沉痛(tòng)心情找到(dào)高速先生(shēng)時,高速先生絲毫不敢大意,一番分析確認之(zhī)後,給出的答(dá)複卻讓客戶喜出望外:測試點的時鍾回溝是(shì)真實存在的(de),但是芯片得到的時鍾信(xìn)號質量卻沒有問題,簡而言(yán)之,單板的(de)時鍾(zhōng)信號沒問題,可以放心(xīn)使用。
其實,高速先生剛(gāng)拿到單板時心裏也沒底,因為時鍾信號頻率並不算低,有400MHz,而且針(zhēn)對(duì)5路(lù)時鍾信號的(de)設計查(chá)板也並未發現異常。

仿(fǎng)真初始階段,為了確認模型的準確性(xìng),首先對客戶提供的測試點上的波形進行了(le)仿真擬合,以C0通道時鍾為例,仿真波形的回溝如約而至,與測試波形的延時、回溝的位置(zhì)基本一致,說明仿真建模沒有問(wèn)題,看到這(zhè)樣的結果,客戶的心開始下沉:回溝得到了仿真驗(yàn)證,這回沒得救了。

高速先生感覺(jiào)可以再搶救一把,因為最關鍵的芯片DIE上的時鍾波形(xíng)還沒看到,還有(yǒu)一線生機。懷著(zhe)忐忑的心情,高速先生(shēng)按下了“Simulation”鍵,隨著DIE上(shàng)的波形在屏幕上漸次展開,高速先生鬆了口氣,芯片上的(de)時鍾回溝神奇的消失了!

看(kàn)到這樣的結果,客戶既喜且疑,喜的是芯片上的(de)時(shí)鍾(zhōng)信號正常,疑的是測(cè)試點明明(míng)就(jiù)在芯片背麵的過孔處,為何測試得到的(de)時鍾波形會與芯片DIE上的天差地別?
測試最尷尬的莫過於“所測非(fēi)所得”,出現這種情況,很多時候與測試點的位置選擇有關,比如本案例:看起來芯片背麵的過孔似乎距離芯片最近,最能反(fǎn)映(yìng)芯片接收(shōu)信號的真實情況,其實不然,我們最終需要關注的是芯片DIE上的信號,而芯片(piàn)的DIE與PIN之間還隔著千山萬(wàn)水——芯片內部封裝布線,尤其是封裝較大的(de)BGA芯片,封裝布線(xiàn)的影響更加明顯,這也是很多(duō)芯片會提供封(fēng)裝補(bǔ)償(Pin-delay)的原因。

現在再來解(jiě)釋芯片背麵測試點的波形為何與DIE上的情況相差甚遠,信號的拓撲圖可以讓我們一目了然。

答案就是:實際測試點與芯片DIE之間的走線(本案例中,主要是指封(fēng)裝布線)上的反射,導致了該點的(de)時鍾信號回(huí)溝,在DIE上的理想測試點的波(bō)形則不存在這個問(wèn)題。而客戶提供FPGA相應的時鍾信號(hào)Pin-delay數據與PIN-DIE之間的(de)仿真延時基本吻合,也從側麵印證了封裝布線的影響(xiǎng)。對比其它四路時鍾,情況也基本類似。

通過後期與客戶的溝通確認,單板在最終的功能調試中也並未出現問題,喜大普奔。
