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技術(shù)專題

PCB設(shè)計(jì)測(cè)試券以及可以測(cè)試的內(nèi)容


隨著組件工作速度的提高,受控阻抗在數(shù)字,模擬和混合信號(hào)系統(tǒng)中變得越來(lái)越普遍。如果互連的受控阻抗值不正確,則在在線測(cè)試過(guò)程中很難識(shí)別此問題。微小的失配可能不會(huì)導(dǎo)致電路板出現(xiàn)故障,但是很難確定錯(cuò)誤的阻抗是任何測(cè)試失敗的原因,尤其是如果沒有在電路板上放置正確的測(cè)試點(diǎn)和測(cè)試結(jié)構(gòu)以方便裸板阻抗測(cè)試的話。

由于阻抗取決于許多參數(shù)(跡線幾何形狀,層壓板厚度和層壓板Dk值),因此目前大多數(shù)PCB都經(jīng)過(guò)了受控阻抗測(cè)試。但是,測(cè)試通常是在PCB測(cè)試樣板上執(zhí)行的,該樣板與PCB在同一塊面板上制造(通常沿著邊緣)。如果您想快速通過(guò)電路板旋轉(zhuǎn)并為將來(lái)的設(shè)計(jì)提供幫助,則可以考慮設(shè)計(jì)測(cè)試贈(zèng)券,并將其方便于將來(lái)的設(shè)計(jì)。此外,為制造商提供有關(guān)建議的互連幾何結(jié)構(gòu)的足夠文檔,這對(duì)于確保制造商創(chuàng)建正確的測(cè)試試樣有很大的幫助。

單獨(dú)或集成的PCB測(cè)試券?

任何測(cè)試贈(zèng)券的目的都是為了準(zhǔn)確地捕獲電路板的預(yù)期堆疊,并促進(jìn)準(zhǔn)確的互連阻抗測(cè)試。有很多方法可以做到這一點(diǎn)。從我從提供用于受控阻抗的測(cè)試試樣的制造商那里所看到的,制造商將在面板邊緣留出一些空間來(lái)放置一些用于受控阻抗測(cè)試的測(cè)試結(jié)構(gòu)。

有時(shí),測(cè)試試樣被集成到實(shí)際的PCB中,而不是在同一面板上作為單獨(dú)的部分創(chuàng)建。在這種情況下,測(cè)試優(yōu)惠券可能不具有從生成的或由供應(yīng)商提供的測(cè)試優(yōu)惠券所期望的典型外觀。

將測(cè)試結(jié)構(gòu)直接放置在生產(chǎn)板上可能看起來(lái)很浪費(fèi)空間,但是它在原型制作和大規(guī)模生產(chǎn)中都非常有助于在線測(cè)試。如果您設(shè)計(jì)的互連幾何形狀不常見,則需要在大規(guī)模生產(chǎn)之前評(píng)估阻抗。使用互連設(shè)計(jì)來(lái)設(shè)計(jì)單板并在內(nèi)部對(duì)其進(jìn)行測(cè)試并沒有什么壞處。您將預(yù)先支付一塊測(cè)試板的費(fèi)用,但是如果可以在生產(chǎn)前獲得所需的測(cè)量值,則可以節(jié)省一塊板卡。

超越阻抗

可以使用正確的測(cè)試結(jié)構(gòu)來(lái)測(cè)量互連阻抗,PDN電容,導(dǎo)體損耗和傳播延遲。放置在定制設(shè)計(jì)的試樣上的其他測(cè)試結(jié)構(gòu)可用于確定基材層壓板的介電常數(shù)。一旦達(dá)到微波/毫米波制式,就應(yīng)該測(cè)試插入損耗和腔輻射之類的東西,以確保受控阻抗線上的模擬信號(hào)不會(huì)出現(xiàn)明顯的衰減。

測(cè)試試樣還可以通過(guò)熱沖擊測(cè)試,回流模擬,玻璃化轉(zhuǎn)變溫度測(cè)量,導(dǎo)體直流電阻測(cè)量或您可以想象的任何其他測(cè)試。測(cè)試優(yōu)惠券還使制造商有機(jī)會(huì)確定制造工藝和質(zhì)量,從而確保您的新板滿足可靠性標(biāo)準(zhǔn)。面板的結(jié)果應(yīng)在規(guī)格值的5%以內(nèi)。

高頻創(chuàng)新

如果您開始使用極高的頻率并需要進(jìn)行層轉(zhuǎn)換,使用獨(dú)特的材料或使用HDI板,則高頻會(huì)產(chǎn)生其他難以解決的信號(hào)完整性問題。在運(yùn)行于10 GHz的電路板上,在用于高速數(shù)字系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試樣板上測(cè)試的所有點(diǎn)都很重要,應(yīng)在高頻測(cè)試樣板上進(jìn)行檢查。還應(yīng)收集其他重要的測(cè)量數(shù)據(jù),以確保信號(hào)完整性和低輻射EMI

正確調(diào)整尺寸和在這些頻率下使用的通孔至關(guān)重要,因?yàn)檫^(guò)長(zhǎng)的通孔尺寸不正確會(huì)產(chǎn)生過(guò)多的反射,插入損耗達(dá)到?6 dB或更高。


RF PCB測(cè)試試樣的TDR跟蹤

通過(guò)一些智能計(jì)劃,您可以將所有重要的微波/毫米波電路安裝到表面層上,并避免層過(guò)渡。如果您確實(shí)需要使用層過(guò)渡或測(cè)試獨(dú)特的互連結(jié)構(gòu)(例如,集成了基板的波導(dǎo)),則應(yīng)在測(cè)試試樣上檢查其阻抗,插入損耗和總損耗。具體而言,可以使用時(shí)域反射儀(TDR)測(cè)量來(lái)檢查層轉(zhuǎn)換。傳輸線部分和通孔結(jié)構(gòu)之間的高阻抗不匹配將作為反射測(cè)量信號(hào)中的下降出現(xiàn),使您可以對(duì)這些結(jié)構(gòu)進(jìn)行鑒定以用于生產(chǎn)過(guò)程。



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