1 Introduction

Papa kaapuni paʻi (PCB) he kumuhana wela i nā makahiki i hala iho nei. Ua nui nā hōʻike noiʻi kūloko e pili ana i ka nānā ʻana i nā mea e pili ana i ka pono o ka hōʻailona PCB, akā ʻo ka hōʻike hoʻāʻo nalo hōʻailona Introduction i ke kūlana o kēia manawa o ka ʻenehana he mea kakaikahi.

ʻO ke kumu o ka nalo ʻana o ka laina hoʻouna PCB ʻo ia ka nalowale o ka conductor a me ka nalo dielectric o ka mea, a ua hoʻopili ʻia e nā kumu e like me ke kūpaʻa keleawe keleawe, ka palaka keleawe, ka nalowale o ka radiation, ka impedance mismatch, a me ka crosstalk. Ma ke kaulahao lako, hoʻohana nā hōʻailona ʻae o nā mea hana copper clad laminate (CCL) a me nā mea hana PCB express i ka dielectric mau a me ka nalowale dielectric; ʻOiai ʻo nā mea hōʻailona ma waena o nā mea hana PCB hōʻike a me nā terminal e hoʻohana pinepine i ka impedance a me ka hoʻokomo ʻana, e like me ka hōʻike ʻana ma ka Figure 1.

ʻIkepili o nā mea hoʻoikaika i ka pono o ka hōʻailona o ka PCB Printed Circuit Board

No ka hoʻolālā a me ka hoʻohana ʻana i ka PCB kiʻekiʻe, pehea e ana wikiwiki ai i ka nalowale o ka hōʻailona o nā laina hoʻouna PCB he mea nui ia no ka hoʻonohonoho ʻana i nā ʻāpana hoʻolālā PCB, simulation debugging, a me ka mana o ke kaʻina hana.

2. Ke kūlana o ka PCB hoʻokomo poho ho’āʻo ‘enehana

Hoʻokaʻawale ʻia nā ʻano hoʻāʻo ʻana o ka hōʻailona hōʻailona PCB i kēia manawa i ka ʻoihana mai nā mea kani i hoʻohana ʻia, a hiki ke hoʻokaʻawale ʻia i ʻelua mau ʻāpana: e pili ana i ka domain manawa a i ʻole ma ka domain frequency. ʻO ka mea hana hoʻāʻo ʻāina manawa he Time Domain Reflectometry (TDR) a i ʻole he mika hoʻouna kikowaena manawa (TImeDomain Transmission, TDT); ʻO ka mea hana hoʻāʻo domain frequency he Vector Network Analyzer (VNA). Ma ka IPC-TM650 ho’āʻo kiko’ī, elima hana ho’āʻo i paipai ‘ia no ka PCB hōʻailona poho ho’āʻo: frequency domain ala, pono bandwidth ala, aʻa pulse ikehu ala, pōkole pulse propagation ala, hoʻokahi-hopena TDR hoʻokomo ‘okoʻa hana poho.

2.1 Kaʻina hana domain frequency

Hoʻohana nui ʻia ka Frequency Domain Method i kahi mea nānā pūnaewele vector e ana i nā S-parameters o ka laina hoʻouna, heluhelu pololei i ka waiwai o ka hoʻokomo ʻana, a laila hoʻohana i ka pali kūpono o ka awelika o ka hoʻokomo ʻana ma kahi kikoʻī kikoʻī (e like me 1 GHz ~ 5 GHz) E ana i ka hala / hāʻule o ka papa.

ʻO ka ʻokoʻa o ke ana pololei ʻana o ke ʻano domain frequency no ke ʻano calibration. E like me nā ʻano calibration like ʻole, hiki ke hoʻokaʻawale ʻia i SLOT (Short-Line-Open-Thru), MulTI-Line TRL (Thru-Reflect-Line) a me Ecal (Electronic calibraTIon) nā ʻano calibration uila.

Manaʻo ʻia ʻo SLOT ma ke ʻano he ʻano calibration maʻamau [5]. He 12 mau ʻāpana hewa ka hoʻohālike calibration. Hoʻoholo ʻia ka pololei calibration o ke ʻano SLOT e nā ʻāpana calibration. Hāʻawi ʻia nā ʻāpana calibration kiʻekiʻe e nā mea hana ana, akā ʻoi aku ke kumukūʻai o nā ʻāpana calibration, A maʻamau kūpono wale no ka coaxial environment, ʻo ka calibration e hoʻopau i ka manawa a hoʻonui i ka geometrically e like me ka piʻi ʻana o ka helu o nā hopena ana.

Hoʻohana nui ʻia ke ʻano MulTI-Line TRL no ke ana ʻana i ka calibration non-coaxial [6]. E like me ka mea o ka laina hoʻouna i hoʻohana ʻia e ka mea hoʻohana a me ka pinepine o ka hoʻāʻo ʻana, ua hoʻolālā ʻia a hana ʻia nā ʻāpana calibration TRL, e like me ka mea i hōʻike ʻia ma ke Kiʻi 2. ʻOiai ʻoi aku ka maʻalahi o ka Multi-Line TRL i ka hoʻolālā a me ka hana ʻana ma mua o SLOT, ka manawa calibration o Hoʻonui pū ʻia ke ʻano TRL Multi-Line me ka hoʻonui ʻana i ka helu o nā ʻāpana ana.

ʻIkepili o nā mea hoʻoikaika i ka pono o ka hōʻailona o ka PCB Printed Circuit Board

No ka hoʻoponopono ʻana i ka pilikia o ka calibration hoʻopau manawa, ua hoʻolauna nā mea hana ana i ke ʻano o ka calibration uila Ecal [7]. ʻO Ecal kahi maʻamau hoʻouna. Hoʻoholo nui ʻia ka pololei calibration e nā ʻāpana calibration kumu. I ka manawa like, ua hoʻāʻo ʻia ke kūpaʻa o ke kaula hoʻāʻo a me ka hana hou ʻana o ka mea hana hoʻāʻo. ʻO ka algorithm interpolation o ka hana a me ka hoʻāʻo pinepine ʻana he hopena i ka pololei o ka hoʻāʻo. ʻO ka mea maʻamau, e hoʻohana i ka pahu calibration uila e calibrate i ka ʻili kuhikuhi i ka hopena o ke kaula hoʻāʻo, a laila e hoʻohana i ke ʻano de-embedding e uku i ka lōʻihi o ke kaula. E like me ka mea i hōʻike ʻia ma ke Kiʻi 3.

ʻIkepili o nā mea hoʻoikaika i ka pono o ka hōʻailona o ka PCB Printed Circuit Board

No ka loaʻa ʻana o ka nalowale hoʻokomo ʻana o ka laina hoʻoili ʻokoʻa ma ke ʻano he laʻana, hōʻike ʻia ka hoʻohālikelike ʻana o nā ʻano calibration ʻekolu ma ka Papa 1.

2.2 ʻO ke ala bandwidth kūpono

ʻO ka Bandwidth maikaʻi (EBW) kahi ana qualitative o ka nalowale laina laina α ma ke ʻano koʻikoʻi. ʻAʻole hiki iā ia ke hāʻawi i kahi waiwai nui o ka nalowale hoʻokomo, akā hāʻawi ia i kahi ʻāpana i kapa ʻia ʻo EBW. ʻO ke ala bandwidth kūpono ka hoʻouna ʻana i kahi hōʻailona me kahi manawa piʻi kikoʻī i ka laina hoʻouna ma o TDR, e ana i ka piʻi kiʻekiʻe o ka manawa piʻi ma hope o ka pili ʻana o ka mea TDR a me ka DUT, a hoʻoholo iā ia ma ke ʻano he kumu poho, ma MV. /s. ʻOi aku ka pololei, ʻo ia ka mea e hoʻoholo ai he helu helu poho pili, hiki ke hoʻohana ʻia e ʻike i nā loli i ka nalowale o ka laina hoʻouna mai ka ʻili a i ka ʻili a i ʻole ka papa i ka papa [8]. No ka mea hiki ke ana pololei ʻia ka slope kiʻekiʻe mai ka mea kani, hoʻohana pinepine ʻia ke ala bandwidth kūpono no ka hoʻāʻo ʻana i ka hana nui o nā papa kaapuni paʻi. Hōʻike ʻia ke kiʻikuhi schematic o ka hoʻāʻo EBW ma ke Kiʻi 4.

ʻIkepili o nā mea hoʻoikaika i ka pono o ka hōʻailona o ka PCB Printed Circuit Board

2.3 Ke ala ikehu pulse aʻa

Hoʻohana maʻamau ʻo Root ImPulse Energy (RIE) i kahi mea hana TDR no ka loaʻa ʻana o nā nalu TDR o ka laina pohō kuhikuhi a me ka laina hoʻāʻo hoʻāʻo, a laila hana i ka hana hōʻailona ma nā ʻano nalu TDR. Hōʻike ʻia ke kaʻina hana hoʻāʻo RIE ma ke Kiʻi 5:

ʻIkepili o nā mea hoʻoikaika i ka pono o ka hōʻailona o ka PCB Printed Circuit Board

2.4 Keʻano hoʻolaha pulse pōkole

ʻO ke ʻano hoʻāʻo pōkole pōkole (Short Pulse Propagation, i kapa ʻia ʻo SPP) ʻo ia ke ana ʻana i ʻelua laina hoʻouna o nā lōʻihi like ʻole, e like me 30 mm a me 100 mm, a unuhi i ka coefficient attenuation parameter a me ka pae ma ke ana ʻana i ka ʻokoʻa ma waena o nā mea ʻelua. ka lōʻihi o ka laina hoʻouna. Mau, e like me ka hōʻike ‘ana ma ke Kiʻi 6. Ma ka hoʻohana ‘ana i kēia ala hiki ke hoemi i ka hopena o nā mea hoʻohui, uwea, probes, a me ka pololei oscilloscope. Inā hoʻohana ʻia nā mea hana TDR kiʻekiʻe a me IFN (Impulse Forming Network), hiki ke kiʻekiʻe ke alapine hoʻāʻo e like me 40 GHz.

2.5 Ke ala hoʻokomo ʻokoʻa hoʻokomo ʻokoʻa TDR hoʻokahi

ʻOkoʻa ka TDR Hoʻopau Hoʻokahi i ka Loss Insertion Insertion (SET2DIL) mai ka hoʻāʻo poho hoʻokomo ʻokoʻa me ka hoʻohana ʻana i 4-port VNA. Ke hoʻohana nei kēia ʻano hana i kahi mea hana TDR ʻelua-port e hoʻouna i ka pane ʻana o ka TDR step i ka laina hoʻoili ʻokoʻa , Ua pōkole ka hopena o ka laina hoʻoili ʻokoʻa, e like me ka hōʻike ʻana ma ka Figure 7. ʻO ke ʻano maʻamau o ke ana ʻana o ke ala SET2DIL he 2 GHz ~ 12 GHz, a ʻo ka pololei o ke ana ʻana e pili nui ʻia e ka lohi like ʻole o ke kaula hoʻāʻo a me ka impedance mismatch o ka DUT. ʻO ka pōmaikaʻi o ke ʻano SET2DIL ʻaʻole pono e hoʻohana i kahi VNA 4-port pipiʻi a me kāna mau ʻāpana calibration. ʻO ka lōʻihi o ka laina hoʻouna o ka ʻāpana i hoʻāʻo ʻia he hapalua wale nō o ke ʻano VNA. He ʻano maʻalahi ka ʻāpana calibration a ua hoʻemi nui ʻia ka manawa calibration. He kūpono loa ia no ka hana PCB. ʻO ka hōʻike pūʻulu, e like me ka hōʻike ʻana ma ke Kiʻi 8.

ʻIkepili o nā mea hoʻoikaika i ka pono o ka hōʻailona o ka PCB Printed Circuit Board

3 Mea ho’āʻo a me nā hopena ho’āʻo

Ua hana ʻia ka papa hoʻāʻo SET2DIL, ka papa hoʻāʻo SPP a me ka multi-Line TRL me ka hoʻohana ʻana i ka CCL me ka dielectric mau o 3.8, dielectric nalowale o 0.008, a me RTF copper foil; ʻO nā mea hoʻāʻo ʻo DSA8300 sampling oscilloscope a me E5071C vector network analyzer; nalo hoʻokomo ʻokoʻa o kēlā me kēia ʻano.

ʻIkepili o nā mea hoʻoikaika i ka pono o ka hōʻailona o ka PCB Printed Circuit Board

4 Hoʻopau

Hoʻopuka nui kēia ʻatikala i kekahi mau ʻano ana o ka nalo ʻana o ka laina PCB i hoʻohana ʻia i kēia manawa i ka ʻoihana. Ma muli o nā ʻano hana hoʻāʻo ʻē aʻe i hoʻohana ʻia, ʻokoʻa nā waiwai o ka hoʻokomo ʻia ʻana, ʻaʻole hiki ke hoʻohālikelike pololei ʻia nā hopena hōʻike. No laila, pono e koho ʻia ka ʻenehana hōʻailona hōʻailona kūpono e like me nā pono a me nā palena o nā ʻano loea like ʻole, a hui pū me kā lākou pono ponoʻī.