PCB板內(nèi)阻抗測試需求與技術(shù)

#圖4Coupon測試波形圖5板內(nèi)測試波形2.3.3測試數(shù)據(jù)對比序號項目Coupon板內(nèi)1測試值119.19114.62119.17115.313119.30115.244119.27114.715119.26114.416平均值119.238114.8547偏差4.384表1Coupon與板內(nèi)阻抗測試數(shù)值對比從圖4、圖5以及表1數(shù)據(jù)來看，板內(nèi)阻抗與Copon阻抗波形雖然差異不大,但測試數(shù)值卻存在偏差，偏差數(shù)值的大小與測試板的不同而不同。3板內(nèi)阻抗測試需求與阻礙3.1板內(nèi)阻抗測試需求3.1.1隨著當前線路板朝高密度、高多層、小體積的方向發(fā)展，客戶對阻抗控制要求越來越嚴格，控制精度要求也越來越高，例如精度要求小于±5%。板內(nèi)阻抗與Coupon阻抗存在的偏差可能會超岀控制精度要求，而且控制精度要求越高，采用Coupon評估阻抗的風(fēng)險就越大。3.1.2無論是PCB板的生產(chǎn)商還是高速電路設(shè)計者、制造者都希望能對PCB板內(nèi)的真實高速差分走線直接進行TDR測試，獲得最準確的特征阻抗信息。3.2板內(nèi)阻抗測試的阻礙阻礙板內(nèi)阻抗測試的主要原因有以下兩個：難以找到差分TDR探頭的接地點，高速PCB設(shè)計人員不會在設(shè)計高速差分走線時在走線的末端(即芯片引腳)附近放置固定間距的接地點。差分走線的末端(即芯片的引腳或金手指或焊盤)間距是多變的，必需要一個間距可調(diào)的差分探頭來實現(xiàn)探測。板內(nèi)阻抗測試技術(shù)4.1TDR的基本原理階躍脈沖發(fā)生器發(fā)出一個快上升沿的階躍脈沖。同時接收模塊采集反射信號的時域波形。如果被測件的阻抗是連續(xù)的，則信號沒有反射，如果有阻抗的變化，就會有信號反射回來。根據(jù)反射回波的時間可以判斷阻抗不連續(xù)點距接收端的距離，根據(jù)反射回來的幅度可以判斷相應(yīng)點的阻抗變化。圖3TDR原理示意圖4.2常用阻抗模型圖4奇模和偶模阻抗

圖5差分和共模阻抗對于比較常見的差分阻抗來說，測試中只需要2個幅度相同.方向相反的階躍信號即可，不需要接地，其采用的是虛擬接地，支持這種板內(nèi)差分阻抗測試的阻抗機型有泰克、安捷倫和愛思達。其它類型阻抗必須接地。4?3虛擬地的原理由于差分走線和差分信號是平衡的，差分信號的中心電壓點和地平面是等電勢的,因此在使用差分階躍信號進行差分TDR測試時，只要保證探針A和探針B共地即無需與DUT之間接地。圖6虛擬地原理需要注意的是:探針A和探針B必須要共地，如下圖是可調(diào)探頭的共地圖。

圖7泰克、安捷倫、愛思達可調(diào)共地探頭由圖7可知，探針A和探針B需要完好共地，如果共地不良或共地連接線斷掉都不能進行測試，測試前必須認真檢査共地是否良好。4.3板內(nèi)阻抗測試注意事項4.3.1所選用的特性阻抗測試儀必須支持板內(nèi)阻抗測試功能。4.3.2需配備可調(diào)探頭，可調(diào)間距一般要求在0?5?3mm之間，可滿足不同測試點的需求。4.3.3差分測試前必須檢測信號針是否良好共地。4.3.4間距過小的測試過程中探針與測試點必須穩(wěn)定接觸?？偨Y(jié)通過以上論述和測試對比，結(jié)論概括如下：Coupon與板內(nèi)阻抗測試值存在偏差，這種偏差主要由阻抗線的走線環(huán)境、位置、工藝有關(guān)。隨著阻抗控制精度要求的提高，越來越多的客戶要求進行板內(nèi)阻抗測試，這是阻抗測試發(fā)展的需求。板內(nèi)差