1 Utangulizi

Printed mzunguko wa bodi (PCB) uadilifu wa ishara imekuwa mada kuu katika miaka ya hivi karibuni. Kumekuwa na ripoti nyingi za utafiti wa ndani kuhusu uchanganuzi wa mambo yanayoathiri uadilifu wa mawimbi ya PCB, lakini mtihani wa kupoteza ishara Utangulizi wa hali ya sasa ya teknolojia ni nadra sana.

Chanzo cha upotezaji wa mawimbi ya njia ya upitishaji ya PCB ni upotevu wa kondakta na upotevu wa dielectri wa nyenzo, na pia huathiriwa na mambo kama vile upinzani wa foil ya shaba, ukali wa foil ya shaba, kupoteza mionzi, kutolingana na utofauti. Katika ugavi, viashiria vya kukubalika vya watengenezaji wa laminate ya shaba (CCL) na wazalishaji wa PCB wa kueleza hutumia dielectric mara kwa mara na hasara ya dielectric; wakati viashirio kati ya watengenezaji na vituo vya PCB kwa kawaida hutumia kizuizi na upotevu wa uwekaji, kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 1.

Uchambuzi wa Mambo yanayoathiri ya Uadilifu wa Ishara ya Bodi ya Mzunguko Iliyochapishwa ya PCB

Kwa muundo na matumizi ya PCB ya kasi ya juu, jinsi ya kupima kwa haraka na kwa ufanisi upotezaji wa mawimbi ya njia za upokezaji za PCB ni muhimu sana kwa uwekaji wa vigezo vya muundo wa PCB, utatuzi wa simulizi na udhibiti wa mchakato wa uzalishaji.

2. Hali ya sasa ya teknolojia ya kupima hasara ya uwekaji wa PCB

Mbinu za kupima upotevu wa mawimbi ya PCB zinazotumika sasa katika sekta hii zimeainishwa kutoka kwa vyombo vinavyotumika, na zinaweza kugawanywa katika makundi mawili: kulingana na kikoa cha saa au kulingana na kikoa cha masafa. Chombo cha majaribio ya kikoa cha saa ni Time Domain Reflectometry (TDR) au mita ya maambukizi ya kikoa cha saa (TImeDomain Transmission, TDT); chombo cha majaribio ya kikoa cha masafa ni Vector Network Analyzer (VNA). Katika vipimo vya majaribio ya IPC-TM650, mbinu tano za majaribio zinapendekezwa kwa ajili ya kupima upotevu wa mawimbi ya PCB: mbinu ya kikoa cha masafa, mbinu bora ya kipimo data, mbinu ya nishati ya mapigo ya mizizi, njia fupi ya uenezaji wa mapigo ya moyo, mbinu ya upotezaji wa uwekaji tofauti wa TDR yenye mwisho mmoja.

2.1 Mbinu ya kikoa cha masafa

Mbinu ya Kikoa cha Frequency hasa hutumia kichanganuzi cha mtandao wa vekta kupima vigezo vya S vya laini ya upokezaji, husoma moja kwa moja thamani ya upotevu wa uwekaji, na kisha hutumia mteremko unaofaa wa hasara ya wastani ya uwekaji katika masafa mahususi ya masafa (kama vile GHz 1 ~ 5 GHz) Pima kupita/kufeli kwa ubao.

Tofauti katika usahihi wa kipimo cha mbinu ya kikoa cha masafa hasa hutoka kwa mbinu ya urekebishaji. Kulingana na mbinu tofauti za urekebishaji, inaweza kugawanywa katika njia za urekebishaji za elektroniki za SLOT (Mstari-Mfupi-Open-Thru), MulTI-Line TRL (Thru-Reflect-Line) na Ecal (Kieletroniki calibraTIon).

SLOT kawaida huchukuliwa kama njia ya kawaida ya urekebishaji [5]. Mfano wa urekebishaji una vigezo 12 vya makosa. Usahihi wa calibration ya njia ya SLOT imedhamiriwa na sehemu za calibration. Sehemu za urekebishaji za usahihi wa hali ya juu hutolewa na watengenezaji wa vifaa vya kupimia, lakini sehemu za urekebishaji ni ghali, Na kwa ujumla zinafaa tu kwa mazingira ya koaxia, urekebishaji unatumia wakati na huongezeka kijiometri kadiri idadi ya vituo vya kipimo inavyoongezeka.

Mbinu ya TRL ya MulTI-Line hutumiwa hasa kwa kipimo cha urekebishaji kisicho cha koaxial [6]. Kulingana na nyenzo za laini ya upokezaji inayotumiwa na mtumiaji na mzunguko wa majaribio, sehemu za urekebishaji za TRL zimeundwa na kutengenezwa, kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 2. Ingawa TRL ya Mistari Mingi ni rahisi kubuni na kutengeneza kuliko SLOT, muda wa urekebishaji wa Mbinu ya TRL ya Mistari mingi pia huongezeka kijiometri na ongezeko la idadi ya vituo vya vipimo.

Uchambuzi wa Mambo yanayoathiri ya Uadilifu wa Ishara ya Bodi ya Mzunguko Iliyochapishwa ya PCB

Ili kutatua tatizo la urekebishaji unaotumia muda mwingi, watengenezaji wa vifaa vya kupimia wameanzisha mbinu ya urekebishaji wa kielektroniki wa Ecal [7]. Ecal ni kiwango cha maambukizi. Usahihi wa urekebishaji huamuliwa hasa na sehemu asilia za urekebishaji. Wakati huo huo, uthabiti wa kebo ya majaribio na urudiaji wa kifaa cha kurekebisha mtihani hujaribiwa. Kanuni ya tafsiri ya utendaji na marudio ya jaribio pia ina athari kwenye usahihi wa jaribio. Kwa ujumla, tumia vifaa vya urekebishaji vya kielektroniki ili kurekebisha uso wa rejeleo hadi mwisho wa kebo ya majaribio, na kisha utumie mbinu ya kupachika ili kufidia urefu wa kebo ya fixture. Kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 3.

Uchambuzi wa Mambo yanayoathiri ya Uadilifu wa Ishara ya Bodi ya Mzunguko Iliyochapishwa ya PCB

Ili kupata upotezaji wa uwekaji wa laini tofauti ya upokezaji kama mfano, ulinganisho wa mbinu tatu za urekebishaji umeonyeshwa kwenye Jedwali 1.

2.2 Mbinu faafu ya kipimo data

Kipimo Ufanisi (EBW) ni kipimo cha ubora cha upotevu wa njia ya upokezaji α kwa maana kali. Haiwezi kutoa thamani ya kiasi cha hasara ya kuingizwa, lakini inatoa parameter inayoitwa EBW. Mbinu faafu ya kipimo data ni kusambaza mawimbi ya hatua yenye muda maalum wa kupanda kwenye laini ya upokezaji kupitia TDR, kupima mteremko wa juu zaidi wa muda wa kupanda baada ya kifaa cha TDR na DUT kuunganishwa, na kubaini kuwa ndicho kisababishi cha hasara, katika MV. /s. Kwa usahihi zaidi, Kinachoamua ni sababu ya jumla ya hasara, ambayo inaweza kutumika kutambua mabadiliko katika upotezaji wa laini ya upitishaji kutoka uso hadi uso au safu hadi safu [8]. Kwa kuwa mteremko wa juu unaweza kupimwa moja kwa moja kutoka kwa chombo, njia ya ufanisi ya bandwidth hutumiwa mara nyingi kwa kupima uzalishaji wa wingi wa bodi za mzunguko zilizochapishwa. Mchoro wa mpangilio wa jaribio la EBW umeonyeshwa kwenye Mchoro 4.

Uchambuzi wa Mambo yanayoathiri ya Uadilifu wa Ishara ya Bodi ya Mzunguko Iliyochapishwa ya PCB

2.3 Mbinu ya nishati ya mapigo ya mizizi

Root ImPulse Energy (RIE) kwa kawaida hutumia kifaa cha TDR kupata muundo wa mawimbi wa TDR wa laini ya upotezaji wa marejeleo na laini ya upitishaji wa majaribio, na kisha kufanya usindikaji wa mawimbi kwenye mawimbi ya TDR. Mchakato wa mtihani wa RIE umeonyeshwa kwenye Mchoro 5:

Uchambuzi wa Mambo yanayoathiri ya Uadilifu wa Ishara ya Bodi ya Mzunguko Iliyochapishwa ya PCB

2.4 Mbinu ya uenezi wa mapigo mafupi

Mbinu fupi ya uenezaji wa mapigo ya moyo (Uenezi wa Mpigo Mfupi, unaojulikana kama SPP) ni kupima njia mbili za upokezaji za urefu tofauti, kama vile 30 mm na 100 mm, na kutoa mgawo wa kupunguza kigezo na awamu kwa kupima tofauti kati ya hizo mbili. urefu wa mstari wa maambukizi. Mara kwa mara, kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 6. Kutumia njia hii kunaweza kupunguza athari za viunganishi, nyaya, probes na usahihi wa oscilloscope. Iwapo vyombo vya utendaji wa juu vya TDR na IFN (Mtandao wa Kuunda Msukumo) vinatumiwa, mzunguko wa majaribio unaweza kuwa wa juu hadi 40 GHz.

2.5 Mbinu ya hasara ya uwekaji tofauti wa TDR yenye ncha moja

TDR ya Hali Moja hadi Upotevu Tofauti wa Uingizaji (SET2DIL) ni tofauti na jaribio la upotevu wa uwekaji tofauti kwa kutumia VNA ya mlango 4. Njia hii hutumia chombo cha bandari mbili cha TDR kusambaza majibu ya hatua ya TDR kwa laini ya upitishaji tofauti , Mwisho wa laini ya usambazaji tofauti ni mfupi, kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 7. Aina ya kawaida ya kipimo cha njia ya SET2DIL ni 2 GHz ~ GHz 12, na usahihi wa kipimo huathiriwa zaidi na ucheleweshaji usiolingana wa kebo ya majaribio na kutolingana kwa kizuizi cha DUT. Faida ya njia ya SET2DIL ni kwamba hakuna haja ya kutumia VNA ya bandari 4 ya gharama kubwa na sehemu zake za calibration. Urefu wa mstari wa maambukizi ya sehemu iliyojaribiwa ni nusu tu ya njia ya VNA. Sehemu ya calibration ina muundo rahisi na wakati wa calibration umepunguzwa sana. Inafaa sana kwa utengenezaji wa PCB. Mtihani wa kundi, kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 8.

Uchambuzi wa Mambo yanayoathiri ya Uadilifu wa Ishara ya Bodi ya Mzunguko Iliyochapishwa ya PCB

3 Vifaa vya mtihani na matokeo ya mtihani

Bodi ya majaribio ya SET2DIL, bodi ya majaribio ya SPP na bodi ya majaribio ya Multi-Line TRL ilitengenezwa kwa kutumia CCL yenye dielectric constant ya 3.8, dielectric loss ya 0.008, na foil ya shaba ya RTF; vifaa vya mtihani vilikuwa DSA8300 oscilloscope ya sampuli na kichanganuzi cha mtandao wa vekta E5071C; upotezaji wa uwekaji tofauti wa kila mbinu Matokeo ya jaribio yameonyeshwa kwenye Jedwali 2.

Uchambuzi wa Mambo yanayoathiri ya Uadilifu wa Ishara ya Bodi ya Mzunguko Iliyochapishwa ya PCB

Hitimisho la 4

Makala haya yanatanguliza haswa mbinu kadhaa za kipimo cha upotezaji wa mawimbi ya njia ya upitishaji ya PCB zinazotumika sasa kwenye tasnia. Kwa sababu ya mbinu tofauti za majaribio zinazotumiwa, thamani zilizopimwa za upotezaji wa uwekaji ni tofauti, na matokeo ya jaribio hayawezi kulinganishwa moja kwa moja kwa mlalo. Kwa hiyo, teknolojia sahihi ya mtihani wa kupoteza ishara inapaswa kuchaguliwa kulingana na faida na mapungufu ya mbinu mbalimbali za kiufundi, na kuunganishwa na mahitaji yao wenyewe.