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高速先生成員--黃剛 本來以為從事PCB行業是一件很純粹很簡單的事情，沒想到就跟語文背書一樣，有各種各樣的效應和原理要去記。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，但是沒想到群眾的反響如此的熱烈，強烈的要求高速先生繼續講點加工和信號相關的東西。Chris這下真的是翻箱倒柜才終于又找到了今天的這篇文章的素材，滿足大家的要求，講下今天的主腳---賈凡尼效應。 
要不先說下這段歷史？在大概1780年前后，意大利有一位科學家，名字剛好就叫賈凡尼，他在一次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）同時觸碰蛙腿神經與肌肉，蛙腿居然會劇烈抽搐。當時他認為是動物體內自帶“動物電”導致的。后來，不同的科學家都繼續探究這個現象的原因，總算達成了一致，認為是兩種不同金屬 + 電解質（體液）形成的原電池產生的電流經過青蛙的體內導致它的抽搐。Anyway，人們為了紀念賈凡尼的開創性發現，便將這類化學作用產生電流的現象命名為 Galvanism，也就是賈凡尼現象/效應了。 
那在PCB加工這個領域內，難道也能看到電路板抽搐？這倒也沒那么雷同哈。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（水汽、殘留藥液、鹽霧）中相互導通，形成微型原電池，就會導致電位為負（更活潑）的金屬被加速腐蝕溶解，而電位為正（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的表面處理工藝的交界，容易出現斷裂的情況！ 那么在我們的實際應用中，在表層會存在兩種不同的金屬嗎？你還別說，還真的會！大家都知道這幾年高速先生自己做夾具吧，在光模塊這一類的夾具中，就能和賈凡尼效應聯系在一起了。例如下面的這個case，由于上邊的金手指區域需要經常插拔，為了更堅固，就會采用電鍍硬金的處理方式。而下面的表層走線為了更低的損耗要求，會采用沉銀的表面處理，這不就是妥妥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處就存在蝕斷風險。 
那怎么搞？設計就是要這樣設計的啊，板廠就不能想點辦法改善下？當然也不是不行，改善賈凡尼效應的辦法其實原理也很簡單，那就是別讓兩種金屬挨在一起唄。但是我就是要金手指鍍金，走線沉銀啊，怎么能不在一起呢？ 只要思想不滑坡，方法總比困難多，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！真是個好方法，一般來說，板廠會把金屬交界處用大概15mil以上的油墨把兩種金屬隔開，這樣經過大量的測試發現，的確就不怎么會存在賈凡尼效應的影響了，加工可靠性就非常的Strong！ 
這篇文章不會這樣就完了吧？不是說好了講一下加工和信號質量之間的關系嗎？怎么只有加工沒有信號啊。還是回到上面那個案例，如果板廠為了規避賈凡尼效應而在中間15-20mil的交界位置鋪上油墨的話，就好像下面這個簡單的模型一樣了。 
兩邊都是走線，上面是開窗的，中間在金屬交界處鋪上油墨做隔離。這個油墨在我們投板的gerber里本身是沒有的，只是工廠為了避免賈凡尼效應才加的，這樣會有什么問題呢？相信大家都應該很容易想到，gerber文件走線是金屬開窗的，線寬當然是一樣的，只是突然在加工時有局部的15-20mil多了油墨鋪在上面，就會導致這個交界位置的阻抗就變了。 
可以看到，本來是理想的100歐姆傳輸線阻抗，加上油墨的位置阻抗就會下降5到6歐姆左右，也會導致本來理想的回波損耗打了個不小的折扣，雖然不足以導致信號fail，但是總歸少了一大把裕量，心里不開心！ 
好一個賈凡尼效應，老是在關鍵的時候給我們“惡心”一下，都不讓人好好的設計高速信號了！但是冷靜下想想，本身這個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，又還真的不能怪它啥的，只能說我們現在的設計要去適應它，不能規避的時候就只能盡量減小它的影響咯。。。 
問題：要是你遇到這樣的賈凡尼效應的設計，你能有什么辦法把這對差分線的信號質量做得更好呢？
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