1 Enkonduko

Presita cirkvita tabulo (PCB) signala integreco estis varma temo en la lastaj jaroj. Estis multaj hejmaj esploraj raportoj pri la analizo de faktoroj influantaj PCB-signalon integrecon, sed la signala perdo-testo Enkonduko al la nuna stato de la teknologio estas relative malofta.

La fonto de signala perdo de PCB-transsendolinio estas la perdo de konduktoro kaj dielektrika perdo de la materialo, kaj ĝi ankaŭ estas tuŝita de faktoroj kiel rezisto de kupra tavoleto, krudeco de kupra folio, perdo de radiado, malkongruo de impedanco kaj diafonio. En la provizoĉeno, la akceptaj indikiloj de kuprovestitaj lamenaj (CCL) fabrikistoj kaj PCB-esprimaj fabrikantoj uzas dielektrikan konstantan kaj dielektrikan perdon; dum la indikiloj inter PCB-esprimaj fabrikistoj kaj terminaloj kutime uzas impedancon kaj enmetan perdon, kiel montrite en Figuro 1.

Analizo de Influaj Faktoroj de Signala Integreco de PCB Presita Cirkvito

Por altrapida PCB-dezajno kaj uzo, kiel rapide kaj efike mezuri la signalan perdon de PCB-transsendolinioj havas grandan signifon por la fikso de PCB-dezajnaj parametroj, simulado-sencimigado kaj kontrolo de la produktada procezo.

2. Nuna statuso de PCB-enmeta perdo-testa teknologio

La PCB-signalperdo-testaj metodoj nuntempe uzataj en la industrio estas klasifikitaj el la uzataj instrumentoj, kaj povas esti dividitaj en du kategoriojn: surbaze de la tempodomajno aŭ surbaze de la frekvenca domajno. La tempodomajna testinstrumento estas Time Domain Reflectometry (TDR) aŭ tempodomajna dissendmezurilo (TImeDomain Transmission, TDT); la frekvencdomajna testinstrumento estas Vector Network Analyzer (VNA). En la testspecifo de IPC-TM650, kvin testaj metodoj estas rekomenditaj por PCB-signalperdo-testado: frekvenca domajna metodo, efika bendolarĝa metodo, radika pulsenergiometodo, mallonga pulsa disvastigmetodo, unu-finita TDR-diferenciga enmeta metodo.

2.1 Frekvenca domajna metodo

La Frekvenca Domajna Metodo ĉefe uzas vektoran retan analizilon por mezuri la S-parametrojn de la transmisiolinio, rekte legas la valoron de enmeta perdo, kaj poste uzas la taŭgan deklivon de la meza enmeta perdo en specifa frekvenca gamo (kiel 1 GHz ~). 5 GHz) Mezuru la pason/malsukceson de la tabulo.

La diferenco en la mezurprecizeco de la frekvenca domajna metodo ĉefe venas de la kalibrada metodo. Laŭ la malsamaj kalibraj metodoj, ĝi povas esti subdividita en elektronikajn kalibrajn metodojn SLOT (Short-Line-Open-Thru), Multi-Line TRL (Thru-Reflect-Line) kaj Ecal (Electronic calibraTIon).

SLOT estas kutime rigardita kiel norma alĝustigmetodo [5]. La kalibra modelo havas 12 erarajn parametrojn. La kalibradoprecizeco de la SLOT-metodo estas determinita de la kalibraj partoj. La altprecizaj kalibraj partoj estas provizitaj de la fabrikantoj de mezur-ekipaĵoj, sed la kalibraj partoj estas multekostaj, Kaj ĝenerale nur taŭgas por samaksa medio, kalibrado estas tempopostula kaj pliiĝas geometrie kiam la nombro da mezurterminaloj pliiĝas.

La Multi-Line TRL-metodo estas ĉefe uzata por ne-aksa kalibra mezurado [6]. Laŭ la materialo de la transdona linio uzata de la uzanto kaj la testa frekvenco, la TRL-kalibraj partoj estas dezajnitaj kaj produktitaj, kiel montrite en Figuro 2. Kvankam Multi-Line TRL estas pli facile desegni kaj fabriki ol SLOT, la kalibrado-tempo de Multi-Line TRL-metodo ankaŭ pliiĝas geometrie kun la pliiĝo de la nombro da mezurterminaloj.

Analizo de Influaj Faktoroj de Signala Integreco de PCB Presita Cirkvito

Por solvi la problemon de tempopostula kalibrado, fabrikantoj de mezuraj ekipaĵoj enkondukis la elektronikan kalibran metodon Ecal [7]. Ecal estas dissenda normo. La kalibra precizeco estas ĉefe determinita de la originalaj kalibraj partoj. Samtempe, la stabileco de la testa kablo kaj la duobligo de la testa aparato estas provitaj. La interpola algoritmo de rendimento kaj testa frekvenco ankaŭ havas efikon sur la testoprecizeco. Ĝenerale, uzu la elektronikan kalibran ilaron por kalibri la referencan surfacon al la fino de la testa kablo, kaj poste uzu la de-enigitan metodon por kompensi la kablolongon de la fiksaĵo. Kiel montrite en Figuro 3.

Analizo de Influaj Faktoroj de Signala Integreco de PCB Presita Cirkvito

Por akiri la enmetperdon de la diferenciga transmisilinio kiel ekzemplo, la komparo de la tri kalibraj metodoj estas montrita en Tabelo 1.

2.2 Efika bendolarĝa metodo

Efika Bandwidth (EBW) estas kvalita mezurado de transmisilinia perdo α en strikta signifo. Ĝi ne povas disponigi kvantan valoron de enmetperdo, sed ĝi disponigas parametron nomitan EBW. La efika bendolarĝa metodo estas transdoni paŝosignalon kun specifa pliiĝotempo al la transmisilinio tra TDR, mezuri la maksimuman deklivon de la pliiĝotempo post kiam la TDR-instrumento kaj la DUT estas konektitaj, kaj determini ĝin kiel la perdfaktoro, en MV. /s. Pli precize, Kion ĝi determinas estas relativa totala perdfaktoro, kiu povas esti uzata por identigi la ŝanĝojn en la transmisilinioperdo de surfaco al surfaco aŭ tavolo al tavolo [8]. Ĉar la maksimuma deklivo povas esti mezurita rekte de la instrumento, la efika bendolarĝa metodo ofte estas uzata por amasproduktadtestado de presitaj cirkvitoj. La skema diagramo de la EBW-testo estas montrita en Figuro 4.

Analizo de Influaj Faktoroj de Signala Integreco de PCB Presita Cirkvito

2.3 Metodo de radika pulso-energio

Root ImPulse Energy (RIE) kutime uzas TDR-instrumenton por akiri la TDR-ondformojn de la referenca perdlinio kaj la testa dissendlinio, kaj tiam elfari signal-prilaboradon sur la TDR-ondformoj. La RIE-testprocezo estas montrita en Figuro 5:

Analizo de Influaj Faktoroj de Signala Integreco de PCB Presita Cirkvito

2.4 Metodo de disvastigo de mallonga pulso

La testoprincipo de mallonga pulso-disvastigo (Short Pulse Propagation, nomata SPP) estas mezuri du dissendoliniojn de malsamaj longoj, kiel 30 mm kaj 100 mm, kaj ĉerpi la parametran malfortigan koeficienton kaj fazon per mezuro de la diferenco inter la du. longoj de transmisilinioj. Konstanto, kiel montrite en Figuro 6. Uzado de ĉi tiu metodo povas minimumigi la efikon de konektiloj, kabloj, sondiloj kaj osciloskopa precizeco. Se alt-efikecaj TDR-instrumentoj kaj IFN (Impulse Forming Network) estas uzataj, la testfrekvenco povas esti same alta kiel 40 GHz.

2.5 Unu-finita TDR diferenciala enmeta perdo-metodo

Single-Ended TDR to Differential Insertion Loss (SET2DIL) estas diferenca de la diferenciga enmeta perdo-testo uzante 4-havenan VNA. Ĉi tiu metodo uzas du-havenan TDR-instrumenton por transdoni la TDR-paŝan respondon al la diferenciga transmisilinio , La fino de la diferenciala transmisilinio estas mallongigita, kiel montrite en Figuro 7. La tipa mezurfrekvenca gamo de la SET2DIL-metodo estas 2 GHz ~ 12 GHz, kaj la mezura precizeco estas ĉefe tuŝita de la malkonsekvenca prokrasto de la testa kablo kaj la impedanca miskongruo de la DUT. La avantaĝo de la SET2DIL-metodo estas, ke ne necesas uzi multekostan 4-havenan VNA kaj ĝiajn kalibrajn partojn. La longo de la transmisilinio de la testita parto estas nur duono de la VNA-metodo. La kalibra parto havas simplan strukturon kaj la kalibra tempo estas multe reduktita. Ĝi estas tre taŭga por fabrikado de PCB. Bata testo, kiel montrite en Figuro 8.

Analizo de Influaj Faktoroj de Signala Integreco de PCB Presita Cirkvito

3 Testekipaĵo kaj testaj rezultoj

SET2DIL-testtabulo, SPP-testtabulo kaj Multi-Line TRL-testtabulo estis faritaj uzante CCL kun dielektrika konstanto de 3.8, dielektrika perdo de 0.008, kaj RTF-kupra folio; testo ekipaĵo estis DSA8300 specimeno osciloskopo kaj E5071C vektora reto analizilo; diferenciga enmeta perdo de ĉiu metodo La testrezultoj estas montritaj en Tabelo 2.

Analizo de Influaj Faktoroj de Signala Integreco de PCB Presita Cirkvito

4 Konkludo

Ĉi tiu artikolo ĉefe enkondukas plurajn PCB-transsendoliniajn signalajn mezurmetodojn nuntempe uzatajn en la industrio. Pro la malsamaj testaj metodoj uzataj, la mezuritaj enmetaj perdaj valoroj estas malsamaj, kaj la testrezultoj ne povas esti rekte komparitaj horizontale. Tial, la taŭga signala perdo-testteknologio devus esti elektita laŭ la avantaĝoj kaj limigoj de diversaj teknikaj metodoj, kaj kombinita kun siaj propraj bezonoj.