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技術(shù)專題
PCB設(shè)計(jì)測試券以及可以測試的內(nèi)容
隨著組件工作速度的提高，受控阻抗在數(shù)字，模擬和混合信號系統(tǒng)中變得越來越普遍。如果互連的受控阻抗值不正確，則在在線測試過程中很難識別此問題。微小的失配可能不會導(dǎo)致電路板出現(xiàn)故障，但是很難確定錯誤的阻抗是任何測試失敗的原因，尤其是如果沒有在電路板上放置正確的測試點(diǎn)和測試結(jié)構(gòu)以方便裸板阻抗測試的話。
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)過了受控阻抗測試。但是，測試通常是在PCB測試樣板上執(zhí)行的，該樣板與PCB在同一塊面板上制造（通常沿著邊緣）。如果您想快速通過電路板旋轉(zhuǎn)并為將來的設(shè)計(jì)提供幫助，則可以考慮設(shè)計(jì)測試贈券，并將其方便于將來的設(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，這對于確保制造商創(chuàng)建正確的測試試樣有很大的幫助。
單獨(dú)或集成的PCB測試券？
任何測試贈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放置一些用于受控阻抗測試的測試結(jié)構(gòu)。
有時，測試試樣被集成到實(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，測試優(yōu)惠券可能不具有從生成的或由供應(yīng)商提供的測試優(yōu)惠券所期望的典型外觀。
將測試結(jié)構(gòu)直接放置在生產(chǎn)板上可能看起來很浪費(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)之前評估阻抗。使用互連設(shè)計(jì)來設(shè)計(jì)單板并在內(nèi)部對其進(jìn)行測試并沒有什么壞處。您將預(yù)先支付一塊測試板的費(fèi)用，但是如果可以在生產(chǎn)前獲得所需的測量值，則可以節(jié)省一塊板卡。
超越阻抗
可以使用正確的測試結(jié)構(gòu)來測量互連阻抗，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不會出現(xiàn)明顯的衰減。
測試試樣還可以通過熱沖擊測試，回流模擬，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度測量，導(dǎo)體直流電阻測量或您可以想象的任何其他測試。測試優(yōu)惠券還使制造商有機(jī)會確定制造工藝和質(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，則高頻會產(chǎn)生其他難以解決的信號完整性問題。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)測試樣板上測試的所有點(diǎn)都很重要，應(yīng)在高頻測試樣板上進(jìn)行檢查。還應(yīng)收集其他重要的測量數(shù)據(jù)，以確保信號完整性和低輻射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^長的通孔尺寸不正確會產(chǎn)生過多的反射，插入損耗達(dá)到?6 dB或更高。
RF PCB測試試樣的TDR跟蹤
通過一些智能計(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，并避免層過渡。如果您確實(shí)需要使用層過渡或測試獨(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，可以使用時域反射儀（TDR）測量來檢查層轉(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量信號中的下降出現(xiàn)，使您可以對這些結(jié)構(gòu)進(jìn)行鑒定以用于生產(chǎn)過程。