1 හැඳින්වීම

මුද්රිත පරිපථ පුවරුව (PCB) සංඥා අඛණ්ඩතාව මෑත වසරවල උණුසුම් මාතෘකාවක් විය. PCB සංඥා අඛණ්ඩතාවයට බලපාන සාධක විශ්ලේෂණය කිරීම පිළිබඳ බොහෝ දේශීය පර්යේෂණ වාර්තා තිබේ, නමුත් සංඥා නැතිවීමේ පරීක්ෂණය තාක්ෂණයේ වත්මන් තත්ත්වයට හඳුන්වාදීම සාපේක්ෂව දුර්ලභ ය.

PCB සම්ප්‍රේෂණ මාර්ග සංඥා අලාභයේ මූලාශ්‍රය ද්‍රව්‍යයේ සන්නායක අලාභය සහ පාර විද්‍යුත් අලාභය වන අතර එය තඹ තීරු ප්‍රතිරෝධය, තඹ තීරු රළුබව, විකිරණ අලාභය, සම්බාධනය නොගැලපීම සහ හරස්කඩ වැනි සාධක මගින් ද බලපායි. සැපයුම් දාමයේ, තඹ ආවරණ ලැමිෙන්ට් (CCL) නිෂ්පාදකයින් සහ PCB සීඝ්‍රගාමී නිෂ්පාදකයින්ගේ පිළිගැනීමේ දර්ශක පාර විද්‍යුත් නියත සහ පාර විද්‍යුත් අලාභය භාවිතා කරයි; PCB සීඝ්‍රගාමී නිෂ්පාදකයින් සහ පර්යන්ත අතර දර්ශක සාමාන්‍යයෙන් සම්බාධනය සහ ඇතුළු කිරීමේ පාඩුව භාවිතා කරන අතර, රූපය 1 හි පෙන්වා ඇත.

PCB මුද්‍රිත පරිපථ පුවරුවේ සංඥා අඛණ්ඩතාවයට බලපාන සාධක විශ්ලේෂණය

අධිවේගී PCB නිර්මාණය සහ භාවිතය සඳහා, PCB සම්ප්‍රේෂණ මාර්ගවල සංඥා අලාභය ඉක්මනින් හා ඵලදායී ලෙස මැනිය හැකි ආකාරය PCB සැලසුම් පරාමිතීන් සැකසීම, සමාකරණ නිදොස්කරණය සහ නිෂ්පාදන ක්‍රියාවලිය පාලනය කිරීම සඳහා ඉතා වැදගත් වේ.

2. PCB ඇතුළත් කිරීමේ පාඩු පරීක්ෂණ තාක්ෂණයේ වත්මන් තත්ත්වය

දැනට කර්මාන්තයේ භාවිතා වන PCB සංඥා පාඩු පරීක්ෂණ ක්‍රම භාවිතා කරන උපකරණ වලින් වර්ගීකරණය කර ඇති අතර ඒවා කාණ්ඩ දෙකකට බෙදිය හැකිය: කාල වසම මත පදනම්ව හෝ සංඛ්‍යාත වසම මත පදනම්ව. කාල වසම් පරීක්ෂණ උපකරණය යනු කාල වසම් පරාවර්තකමිතිය (TDR) හෝ කාල වසම් සම්ප්‍රේෂණ මීටරයක් ​​(TImeDomain සම්ප්‍රේෂණය, TDT); සංඛ්‍යාත වසම් පරීක්ෂණ උපකරණය දෛශික ජාල විශ්ලේෂකය (VNA) වේ. IPC-TM650 පරීක්ෂණ පිරිවිතරය තුළ, PCB සංඥා අලාභ පරීක්ෂාව සඳහා පරීක්ෂණ ක්‍රම පහක් නිර්දේශ කෙරේ: සංඛ්‍යාත වසම් ක්‍රමය, ඵලදායී කලාප පළල ක්‍රමය, මූල ස්පන්දන ශක්ති ක්‍රමය, කෙටි ස්පන්දන ප්‍රචාරණ ක්‍රමය, තනි-අවසන් TDR අවකල ඇතුළත් කිරීමේ ක්‍රමය.

2.1 සංඛ්යාත වසම් ක්රමය

සංඛ්‍යාත වසම් ක්‍රමය ප්‍රධාන වශයෙන් සම්ප්‍රේෂණ රේඛාවේ S-පරාමිතීන් මැනීමට දෛශික ජාල විශ්ලේෂකය භාවිතා කරයි, ඇතුළත් කිරීමේ පාඩු අගය කෙලින්ම කියවා, පසුව නිශ්චිත සංඛ්‍යාත පරාසයක (1 GHz ~ වැනි) සාමාන්‍ය ඇතුළු කිරීමේ පාඩුවේ ගැළපෙන බෑවුම භාවිතා කරයි. 5 GHz) පුවරුවේ සමත්/අසමත් බව මැන බලන්න.

සංඛ්යාත වසම් ක්රමයේ මිනුම් නිරවද්යතාවෙහි වෙනස ප්රධාන වශයෙන් ක්රමාංකන ක්රමයෙන් පැමිණේ. විවිධ ක්‍රමාංකන ක්‍රම අනුව, එය SLOT (Short-Line-Open-Thru), MulTI-Line TRL (Thru-Reflect-Line) සහ Ecal (ඉලෙක්ට්‍රොනික ක්‍රමාංකනය) ඉලෙක්ට්‍රොනික ක්‍රමාංකන ක්‍රම වලට බෙදිය හැක.

SLOT සාමාන්‍යයෙන් සම්මත ක්‍රමාංකන ක්‍රමයක් ලෙස සැලකේ [5]. ක්රමාංකන ආකෘතියේ දෝෂ පරාමිතීන් 12 ක් ඇත. SLOT ක්‍රමයේ ක්‍රමාංකන නිරවද්‍යතාවය තීරණය වන්නේ ක්‍රමාංකන කොටස් මගිනි. අධි-නිරවද්‍ය ක්‍රමාංකන කොටස් සපයනු ලබන්නේ මිනුම් උපකරණ නිෂ්පාදකයින් විසිනි, නමුත් ක්‍රමාංකන කොටස් මිල අධික වන අතර සාමාන්‍යයෙන් සුදුසු වන්නේ කොක්සියල් පරිසරයට පමණි, ක්‍රමාංකනය කාලය ගතවන අතර මිනුම් පර්යන්ත ගණන වැඩි වන විට ජ්‍යාමිතිකව වැඩි වේ.

Multi-Line TRL ක්‍රමය ප්‍රධාන වශයෙන් කොක්සියල් නොවන ක්‍රමාංකන මිනුම් සඳහා භාවිතා වේ [6]. පරිශීලකයා භාවිතා කරන සම්ප්‍රේෂණ රේඛාවේ ද්‍රව්‍ය සහ පරීක්ෂණ සංඛ්‍යාතය අනුව, TRL ක්‍රමාංකන කොටස් නිර්මාණය කර නිෂ්පාදනය කරනු ලැබේ, රූප සටහන 2 හි පෙන්වා ඇත. බහු-රේඛා TRL SLOT ට වඩා සැලසුම් කිරීමට සහ නිෂ්පාදනය කිරීමට පහසු වුවද, ක්‍රමාංකන කාලය Multi-Line TRL ක්‍රමය මිනුම් පර්යන්ත ගණන වැඩි වීමත් සමඟ ජ්‍යාමිතිකව ද වැඩි වේ.

PCB මුද්‍රිත පරිපථ පුවරුවේ සංඥා අඛණ්ඩතාවයට බලපාන සාධක විශ්ලේෂණය

කාලය ගතවන ක්රමාංකනය පිළිබඳ ගැටළුව විසඳීම සඳහා, මිනුම් උපකරණ නිෂ්පාදකයින් Ecal ඉලෙක්ට්රොනික ක්රමාංකන ක්රමය හඳුන්වා දී ඇත [7]. Ecal යනු සම්ප්‍රේෂණ ප්‍රමිතියකි. ක්රමාංකන නිරවද්යතාව ප්රධාන වශයෙන් මුල් ක්රමාංකන කොටස් මගින් තීරණය වේ. ඒ සමගම, පරීක්ෂණ කේබලයේ ස්ථාවරත්වය සහ පරීක්ෂණ සවිකිරීමේ උපාංගයේ අනුපිටපත් පරීක්ෂා කරනු ලැබේ. කාර්ය සාධනය සහ පරීක්‍ෂණ සංඛ්‍යාතයේ අන්තර් ක්‍රියාකාරිත්වයේ ඇල්ගොරිතම ද පරීක්‍ෂණ නිරවද්‍යතාව කෙරෙහි බලපෑමක් ඇති කරයි. සාමාන්‍යයෙන්, පරීක්‍ෂණ කේබලයේ අවසානයට යොමු පෘෂ්ඨය ක්‍රමාංකනය කිරීමට ඉලෙක්ට්‍රොනික ක්‍රමාංකන කට්ටලය භාවිතා කරන්න, ඉන්පසු සවිකෘතයේ කේබල් දිගට වන්දි ගෙවීමට de-Embedding ක්‍රමය භාවිතා කරන්න. රූප සටහන 3 හි පෙන්වා ඇති පරිදි.

PCB මුද්‍රිත පරිපථ පුවරුවේ සංඥා අඛණ්ඩතාවයට බලපාන සාධක විශ්ලේෂණය

උදාහරණයක් ලෙස අවකල සම්ප්‍රේෂණ රේඛාවේ ඇතුළත් කිරීමේ පාඩුව ලබා ගැනීම සඳහා, ක්‍රමාංකන ක්‍රම තුනේ සංසන්දනය වගුව 1 හි දක්වා ඇත.

2.2 ඵලදායී කලාප පළල ක්රමය

ඵලදායි කලාප පළල (EBW) යනු සම්පේ‍්‍රෂණ මාර්ග අලාභය α දැඩි අර්ථයකින් මැන බැලීමකි. එයට ඇතුල් කිරීමේ පාඩුවේ ප්‍රමාණාත්මක අගයක් සැපයිය නොහැක, නමුත් එය EBW නම් පරාමිතියක් සපයයි. ඵලදායි කලාප පළල ක්‍රමය වන්නේ TDR හරහා සම්ප්‍රේෂණ මාර්ගයට නිශ්චිත නැගී එන වේලාවක් සහිත පියවර සංඥාවක් සම්ප්‍රේෂණය කිරීම, TDR උපකරණය සහ DUT සම්බන්ධ කිරීමෙන් පසු නැගීමේ කාලයෙහි උපරිම බෑවුම මැනීම සහ MV හි එය පාඩු සාධකය ලෙස තීරණය කිරීමයි. /s. වඩාත් නිවැරදිව, එය තීරණය කරන්නේ සාපේක්ෂ සම්පූර්ණ අලාභ සාධකයකි, එය මතුපිට සිට මතුපිටට හෝ ස්ථරයෙන් ස්ථරයට සම්ප්‍රේෂණ රේඛාවේ අලාභයේ වෙනස්කම් හඳුනා ගැනීමට භාවිතා කළ හැකිය [8]. උපකරණයෙන් උපරිම බෑවුම සෘජුවම මැනිය හැකි බැවින්, මුද්රිත පරිපථ පුවරු මහා පරිමාණ නිෂ්පාදන පරීක්ෂා කිරීම සඳහා ඵලදායී කලාප පළල ක්රමය බොහෝ විට භාවිතා වේ. EBW පරීක්ෂණයේ ක්‍රමානුරූප රූප සටහන රූප සටහන 4 හි පෙන්වා ඇත.

PCB මුද්‍රිත පරිපථ පුවරුවේ සංඥා අඛණ්ඩතාවයට බලපාන සාධක විශ්ලේෂණය

2.3 මූල ස්පන්දන බලශක්ති ක්රමය

Root ImPulse Energy (RIE) සාමාන්‍යයෙන් TDR උපකරණයක් භාවිතා කර යොමු පාඩු රේඛාවේ සහ පරීක්ෂණ සම්ප්‍රේෂණ රේඛාවේ TDR තරංග ආකෘති ලබා ගනී, පසුව TDR තරංග ආකෘති මත සංඥා සැකසීම සිදු කරයි. RIE පරීක්ෂණ ක්‍රියාවලිය රූප සටහන 5 හි දැක්වේ:

PCB මුද්‍රිත පරිපථ පුවරුවේ සංඥා අඛණ්ඩතාවයට බලපාන සාධක විශ්ලේෂණය

2.4 කෙටි ස්පන්දන ප්‍රචාරණ ක්‍රමය

කෙටි ස්පන්දන ප්‍රචාරණ ක්‍රමය (Short Pulse Propagation, SPP ලෙස හැඳින්වේ) පරීක්ෂණ මූලධර්මය වන්නේ 30 mm සහ 100 mm වැනි විවිධ දිග සම්ප්‍රේෂණ රේඛා දෙකක් මැනීම සහ ඒ දෙක අතර වෙනස මැනීම මගින් පරාමිති අඩු කිරීමේ සංගුණකය සහ අදියර උපුටා ගැනීමයි. සම්ප්රේෂණ මාර්ග දිග. රූපය 6 හි පෙන්වා ඇති පරිදි නියතය. මෙම ක්රමය භාවිතා කිරීමෙන් සම්බන්ධක, කේබල්, පරීක්ෂණ සහ oscilloscope නිරවද්යතාවයේ බලපෑම අවම කර ගත හැක. ඉහළ කාර්යසාධනයක් සහිත TDR උපකරණ සහ IFN (Impulse Forming Network) භාවිතා කරන්නේ නම්, පරීක්ෂණ සංඛ්‍යාතය 40 GHz තරම් ඉහළ විය හැක.

2.5 Single-ended TDR අවකල්‍ය ඇතුළු කිරීමේ පාඩු ක්‍රමය

තනි-අවසාන TDR සිට අවකල්‍ය ඇතුළු කිරීමේ පාඩුව (SET2DIL) 4-port VNA භාවිතා කරන අවකල ඇතුළත් කිරීමේ පාඩු පරීක්ෂණයට වඩා වෙනස් වේ. මෙම ක්‍රමය TDR පියවර ප්‍රතිචාරය අවකල්‍ය සම්ප්‍රේෂණ මාර්ගයට සම්ප්‍රේෂණය කිරීම සඳහා ද්‍රව්‍ය දෙකක් සහිත TDR උපකරණයක් භාවිතා කරයි, රූප සටහන 7 හි පෙන්වා ඇති පරිදි අවකල සම්ප්‍රේෂණ රේඛාවේ අවසානය කෙටි වේ. SET2DIL ක්‍රමයේ සාමාන්‍ය මිනුම් සංඛ්‍යාත පරාසය 2 GHz වේ. 12 GHz, සහ මිනුම් නිරවද්‍යතාවයට ප්‍රධාන වශයෙන් බලපාන්නේ පරීක්ෂණ කේබලයේ නොගැලපෙන ප්‍රමාදය සහ DUT හි සම්බාධනය නොගැලපීමයි. SET2DIL ක්‍රමයේ ඇති වාසිය නම් මිල අධික 4-port VNA සහ එහි ක්‍රමාංකන කොටස් භාවිතා කිරීමට අවශ්‍ය නොවීමයි. පරීක්ෂා කරන ලද කොටසෙහි සම්ප්රේෂණ මාර්ගයේ දිග VNA ක්රමයෙන් අඩක් පමණි. ක්රමාංකන කොටස සරල ව්යුහයක් ඇති අතර ක්රමාංකන කාලය විශාල වශයෙන් අඩු වේ. එය PCB නිෂ්පාදනය සඳහා ඉතා යෝග්ය වේ. රූප සටහන 8 හි පෙන්වා ඇති පරිදි කණ්ඩායම් පරීක්ෂණය.

PCB මුද්‍රිත පරිපථ පුවරුවේ සංඥා අඛණ්ඩතාවයට බලපාන සාධක විශ්ලේෂණය

3 පරීක්ෂණ උපකරණ සහ පරීක්ෂණ ප්රතිඵල

SET2DIL පරීක්ෂණ පුවරුව, SPP පරීක්ෂණ පුවරුව සහ බහු-රේඛා TRL පරීක්ෂණ පුවරුව CCL භාවිතා කර 3.8 පාර විද්යුත් නියතයක්, පාර විද්යුත් පාඩු 0.008, සහ RTF තඹ තීරු; පරීක්ෂණ උපකරණ DSA8300 නියැදීම් oscilloscope සහ E5071C දෛශික ජාල විශ්ලේෂකය; එක් එක් ක්‍රමයේ අවකල්‍ය ඇතුළත් කිරීමේ පාඩුව පරීක්ෂණ ප්‍රතිඵල වගුව 2 හි දක්වා ඇත.

PCB මුද්‍රිත පරිපථ පුවරුවේ සංඥා අඛණ්ඩතාවයට බලපාන සාධක විශ්ලේෂණය

4 නිගමනය

මෙම ලිපිය ප්‍රධාන වශයෙන් හඳුන්වා දෙන්නේ දැනට කර්මාන්තයේ භාවිතා වන PCB සම්ප්‍රේෂණ මාර්ග සංඥා පාඩු මැනීමේ ක්‍රම කිහිපයක්. භාවිතා කරන විවිධ පරීක්ෂණ ක්‍රම හේතුවෙන්, මනින ලද ඇතුළත් කිරීමේ පාඩු අගයන් වෙනස් වන අතර, පරීක්ෂණ ප්‍රතිඵල සෘජුව තිරස් අතට සැසඳිය නොහැක. එබැවින්, විවිධ තාක්ෂණික ක්රමවල වාසි සහ සීමාවන් අනුව සුදුසු සංඥා අහිමි පරීක්ෂණ තාක්ෂණය තෝරා ගත යුතු අතර, ඔවුන්ගේම අවශ්යතා සමඟ ඒකාබද්ධ කළ යුතුය.