I-Connect007的编辑Andy Shaughnessy和Pete Starkey最近在Productronica Show上采访了Polar Instruments公司的总经理Martyn Gaudion。一同讨论了Martyn最近出版的《印制电路设计师指南...™ 高速PCB的秘密 第二部分》所获得的成功，此书促进设计师和制造商沟通所面临的持续挑战，以及化学粘合增强工艺对插入损耗的影响。
Andy Shaughnessy：今天，我和我们的欧洲编辑Pete Starkey很高兴有机会在productronica展会的Polar Instruments展位采访到了Martyn Gaudion。Martyn，很高兴再次见到你。能为我们的读者简单介绍一下贵公司的背景吗？
Martyn Gaudion：很高兴能在Productronica再次与你们会面。Polar是PCB信号完整性的代名词，特别是在阻抗控制领域，以及后来居上的PCB插入损耗领域。在插入损耗方面，我们已经与基板供应商建立了更加密切的合作关系。今年在Productronica，我们获得了与所有为我们提供材料信息的基板供应商进行直接接触的机会，这些材料信息数据是支持我们所有工具的基础。这次展会对我们来说真的非常棒。
Shaughnessy：你的电子书也吸引到了很多人的注意。你现在是畅销书作家了！
Gaudion：畅销谈不上吧，只能说行业有人看。其实这本书是不挣钱的，但是里面充满了真正实用的信息，都是我和Polar在过去25年支持PCB制造行业的过程中所学到的经验和精华。此外，它还可以帮助设计师让他们的设计更加实际，而不是过分执迷于他们所希望的样子，这些就是这本书的主要内容。
我们刚刚将纸质书籍邮寄给了我们所有的客户，他们当中就已经有些人要再购买更多了。我们对此感到非常激动，我们有一些客户为他们的所有销售人员都买了这本书，这令我们非常惊喜。
Shaughnessy：那么PCB设计人员对于这些知识也非常渴望吗？
Gaudion：是的。这一系列由I-Connect007提议并出版的书籍都非常好，我自己也购买了关于挠性板的那本书，书里教给了我非常多的关于挠性板的知识。所以，我想将《印制电路设计师指南》这一非常棒的系列书籍推荐给任何想要进入新领域的人，它们可以帮助你在新的领域起步。我说的不仅仅是我的书，还有其他人的书。
Shaughnessy：您觉得哪些信息是设计师们最缺乏的？
Gaudion：几周前，我和Pete参加了一个在慕尼黑举办的研讨会，很明显，设计师缺乏对PCB制造行业知识的了解。随着频率和功率的不断提高，了解PCB的制造方式对设计人员来说越来越重要。
所以我强烈建议每位设计师至少参观一次PCB制造厂，因为实在是太多的设计师不知道PCB是如何制造出来的，以及当真正实现设计时，哪些因素会对成品的成本和可靠性有重要影响。
Shaughnessy：我和Pete已经这样倡议了好多年了。许多设计师只在25年前去厂里参观过，还有一些从来没有去过。我就跟那些从来没去参观过的设计师交谈过。
Pete Starkey：我认为，直到最近，设计和制造之间的壁垒已经越来越低。它在某种程度上依然存在，但对两方面都了解的软件专家提供的工具能力越来越强大，这样就能让双方的工作都变得更加轻松。
Gaudion：对。目前在其中的一个领域中，所有人都在争取更高的频率，考虑基板的损耗角正切，但实际上起作用的是铜的表面粗糙度。是的，你可以从铜箔供应商那里采购最好的铜箔，但也必须明白任何钻孔终止的层都会经过电镀，所以粗糙度是由制造工艺决定的，而不是由铜箔供应商决定的。
这就是那种设计师们会想到“我要指定这种类型的铜箔”的问题，但是你还应该想到：“这是钻孔终止的层吗？”这些因素可能会影响信号完整性。因此，如果您不了解PCB的制造方式，最终就有可能会为此支付更多的费用，或者无法达到您所期望的规格。
Shaughnessy：能跟我们分享一下您最近注意到的一些趋势吗？
Gaudion：很多我们未曾预料到的应用都开始使用电子产品了，比如汽车、自动驾驶汽车、无人机等等技术——任何地方都有电子产品。我们现在的很多客户在过去根本就不会成为我们的客户。我们看到很多在过去一般不使用高速板的汽车公司正在不断前进，开始使用高速板了。汽车行业也不再像过去一样把PCB看作是简单商品，因为如果想让PCB能够正常运行，你需要了解它是如何制造的。
Shaughnessy：现在制药公司都有电路板设计师了。
Gaudion：是的，就是这个意思。在本届Productronica展会上，我们看到了对插入损耗的需求和兴趣都在不断增长。从Polar进入阻抗领域，开发我们的测试系统——我们最喜欢的CITS开始，到现在已经过去了25年。我们刚开始的时候只能测试阻抗，几年后才出现建模，我们的建模业务也开始增长。而在插入损耗方面，建模却领先了测试10年左右。我们一直在销售建模软件，而我们的客户也需要这些建模软件，实际上直到最近12个月，我们才看到测试开始增长。
我们面临的挑战之一是许多不同的插入损耗测量方法。对于阻抗，行业很快就确定了一种方法，但是对于插入损耗，不同的原始设备制造商在支持几种不同的方法。这对制造商就更具挑战性了，因为他们不确定应该购买哪一款设备，应该使用哪种方法。我相信这个行业最终会趋于使用同一种方法，但目前还有由IBM推动的SPP，过去由英特尔推动的SET2DIL，现在由英特尔推动的Delta-L和其他一些不同的插入损耗测试方法。
我们已经将所有这些方法都集成到了我们的工具中，我们采用的方法是将插入损耗测试仪的数据直接引入到我们的建模软件中，这和Eric Bogatin所推荐的方法也是一致的。然后，您可以将测量结果与建模进行对比，以确保您的成品符合您的设计目的。
Shaughnessy：您在书中提到过，如果测量得出的数据和设计不符，会发生什么？
Gaudion：就拿铜的粗糙度来说，一些铜粗糙度的建模方法可以追溯到20世纪30、40年代，从刚刚有雷达开始。当时的研究对象是波导上的加工痕迹。他们研究了三四十年，直到现在又有了一些新的方法，如Huray法。但是Huray法在所需的输入数据方面相当棘手。我们与Bert Simonovich的关系非常好，他为我们提供了计算Rz取值的数学方法，这个方法如今在制造业界众所周知。我们打算将Rz也引入到我们的工具中，并使用被称为炮弹（cannonball）的堆栈方法将其转换为Huray输入数据，然后就可以将插入损耗的粗糙度补偿关联到45 GHz左右。这真的是巨大的进步。
Starkey：我特别喜欢在几次会议上你所讲述的在早上去公司路上看到的“堆炮弹”比喻。
Gaudion：我也是（笑）。
Shaughnessy：什么意思？能跟我们讲讲吗？
Gaudion：好的。Huray法最早被称为“雪球法”。他的想法是，铜上的枝晶看起来像一堆乱七八糟的雪球，但实际上从SEM获得雪球的尺寸和面积是相当复杂的，并且有很多不同维度和工作要做。Bert Simonovich当时是这样说的：“如果我们把所有球的尺寸都做成相同的，并且把它们堆成一堆炮弹那样，那么我们就只需要一个直径和一定的底面积并使用炮弹堆叠法。
当时我正在开车去公司的路上，正好看见了一大堆炮弹，于是给它拍了一张照片，并且用这张照片作为我演讲的开场幻灯片，人们看到这张幻灯片的时候就会想：“这是什么？我来这里是为了了解信号完整性，而不是炮弹。”
Starkey：正如你我经常说的那样：所有模型都是错的，但有些是有用的。
Gaudion：对，这是统计学家George E. P. Box的名言。有些人认为建模是完美的，但我们都知道基材是由玻璃纤维和树脂体系组成的复合材料，当它们层压在一起时，玻璃和树脂的比例会发生变化，所以无法得到确切的数字。
Starkey：如果有PCB制造商能够用超级光滑的铜实现与树脂之间良好的粘合，就能让信号完整性计算变得更简单。
Gaudion：是的，这样我们就没办法靠建模赚到这么多钱了。
Starkey：是的，但是这样会造成很多的多层板无法组装，因为它们会在烤箱里散架。考虑到制造成品的许多因素和参数，一切都会向现实妥协。
Gaudion：这个观点很棒。我之前提到过汽车配件供应商已经在跟我们接触了，而现在化学品供应商也找到了我们：“Polar，我们需要聊一聊粗糙度，我们正在开发一种新工艺，可以使铜变得更平滑，我们想分析这种工艺对信号完整性的影响。”现在，我们在与各种我们过去不会接触到的不同行业加强合作。
Starkey：我以前也是做工艺方面工作的，我认为化学品供应商对您所提供的数据和建议做出了非常积极的回应。
Gaudion：是的，很积极。
Starkey：正如你之前所说的，可以指定一种铜箔，但是制造商会让这种铜箔经过哪些加工工艺呢？当购买薄基板时，作为基板组成部分之一的铜箔特性是已知的，贴着树脂的那一面具有一定的粗糙程度。然后，他必须使另一面也可以粘合，所以他使用了某种化学粗糙化工艺，以成功完成层压工艺。这是在过去完全没有考虑到信号完整性时所使用的方法。
在受到Martyn和Neil演讲的影响下，工艺人员现在认识到了它的重要性，并且促成了一系列新型粘合处理方法的开发，用新开发的方法处理过的表面不会使保持信号完整性这一主题变得更复杂。
Shaughnessy：那么如果你们和化学供应商合作，就可以对他们的化学品做阻抗测试了吗？
Gaudion：是的，不过也可以我们给他们提供测试工具。当然目前就有一些基板供应商在使用我们的系统和软件来验证新材料。目前，这个行业正处于一个非常有趣的时期，看到大家都很忙碌我也很欣慰。
Shaughnessy：之前有人跟我说，如果选择在中国制造的话，他们会选择有Speedstack工具的制造商。因为没有英语技能的人也能够使用Speedstack，它在突破语言障碍方面非常便利。
Gaudion：我们在这方面做了很多工作，完成了繁体中文、简体中文、德文和英文本地化版本——我们的工具能提供多种不同的语言。
Shaughnessy：还有没有什么你想谈的，但我们还没聊到的？比如你们现在正在进行的一些事情，或者未来的一些事情？
Gaudion：今年，在信号完整性方面，我们增加了信号完整性工具，并将其引入了Speedstack。我们有一个非常丰富的材料数据库，大约有17家不同的基础材料供应商可以在Speedstack工具内供您在线使用。现在您可以在生成一个高速堆叠时，在堆叠工具内指定插入损耗，然后工具会提供所有的插入损耗图表，以及您需要使用的材料、层数以及所有供应商所需要的信息。这是一个非常大的进步。
但是需要提醒的是，在材料方面，有时候设计师会认为材料库是完美的，如果他们能够完美地描述材料，他们就不需要和PCB制造商沟通。但是回想一下Pete所说过的，其实他们还是会这么做。我们所有人都还是需要保持沟通。
Shaughnessy：他们巴不得不和任何人说话（笑）。
Gaudion：是的。
Shaughnessy：谢谢你，Martyn。
Starkey：非常感谢，Martyn。今天的采访非常有意义。
Gaudion：谢谢。
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