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PCB 기술

PCB 기술 - PCB 차분포선의 임피던스 제어 기술

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PCB 기술 - PCB 차분포선의 임피던스 제어 기술

PCB 차분포선의 임피던스 제어 기술

2021-10-22
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Author:Downs

두 PCB 보드 차등 TDR 테스트 방법의 비교

방법 1: 진짜 불량 테스트 방법

스텝다운 신호 A와 스텝다운 신호 B는 반대 방향, 같은 폭을 가지고 동시에 보내는 한 쌍의 차분한 스텝다운 신호이다.

우리는 차분 TDR 설비에서 차분 계단식 신호를 볼 수 있을 뿐만 아니라, 우리가 실시간 오실로그래프로 이 계단식 신호를 관찰할 때, 우리는 이것이 진정한 차분 신호라는 것을 확인할 수 있다.DUT(측정된 부품)에 주입되는 TDR 스텝펄스는 차분 신호이기 때문에 TDR 부품은 직접 차분선의 특성 임피던스를 측정할 수 있다.

차분 계단식 신호를 사용하여 진정한 차분 TDR 테스트를 진행하면 사용자에게 가장 큰 이점은 가상 접지를 실현할 수 있다는 것이다.

차분선과 차분신호는 균형적이며 차분신호의 중심전압점과 접지평면은 같은 전세이므로 차분계단신호가 차분TDR테스트에 사용될 때 통로A와 통로B가 함께 유지되기만 하면 접지가 필요하지 않다.DUT을 사용할 수 있습니다.

방법 2: 중첩법(위차분법)

스텝다운 신호 A와 스텝다운 신호 B는 동시에 명중하지 않고 방향이 상반되지 않기 때문에 DUT에 주입된 스텝다운 신호는 전혀 차분 신호가 아니다.

회로 기판

이런"위차분 TDR"장비의 화면에서는 일반적으로 수동 소프트웨어를 통해 조정되기 때문에 우리가 보는 계단식 신호는 동시에 반대 방향으로 발송된다.그러나 만약 우리가 실시간 오실로그래프를 사용하여 이 두 단계의 펄스를 관찰한다면, 우리는 그림 9와 같은 파형을 볼 수 있다.우리는 두 단계의 펄스 사이의 실시간 시차 관계를 볼 수 있으며, 2us의 시간 차가 존재한다.

다시 말해서, 이 두 단계 신호는 차분 신호가 아니다.이 TDR 계단식 펄스는 실제로 진폭은 같지만 방향은 반대인 고속 차분 신호 전송 과정을 구현하지 못했기 때문에 위차분 신호라고 불린다.

따라서 이 방법은 DUT의 차분 임피던스를 직접 측정할 수 없으며, 소프트웨어를 통해서만 시뮬레이션 차분 임피던스 테스트를 계산할 수 있다.TDR 장비에서 계산된 2개의 진폭은 같으며 반대 단계 펄스의 극성을 얻습니다.이런 차분 TDR 테스트의 한계는 차분 신호 간의 동시 상호작용을 실현할 수 없고 가상 접지도 실현할 수 없으며 차분 TDR 테스트를 수행할 때 채널 a와 채널 B의 프로브는 반드시 자신의 독립된 접지가 있어야 한다는 것이다.

그러나 PCB 보드 내부의 실제 차등선 근처에서는 연결 위치를 찾을 수 없기 때문에 PCB 보드 내부의 실제 차등선을 측정할 수 없습니다."위차분" TDR 설비가 PCB 보드 내부의 실제 배선에 대한 차분 TDR 측정을 실현하기 어려운 문제를 해결하기 위해 일반 PCB 제조업체는 PCB 주위의 차분 분포선 테스트 막대 회로 기판을 제작하여"쿠폰"이라고 부른다.그림 10은 일반적인 PCB 보드로, 위쪽은 테스트 "시료", 아래쪽은 보드 내부의 실선입니다.프로브 연결을 용이하게 하기 위해 테스트 지점 사이의 거리는 일반적으로 차선 사이의 거리를 크게 초과하는 100mm(2.54mm)로 매우 큽니다.

이와 동시에 련결위치는 시험점 옆에 있으며 간격도 100밀리메터이다.

둘쿠폰 테스트의 한계와 차이점

테스트 슬라이스와 보드의 실제 경로설정 간의 차이점: 1.선 간격과 선 너비가 같지만 시험 슬라이스의 테스트 포인트 간격은 100mil(초시값)(2열 직선 IC의 핀 간격)으로 고정되어 있으며 이는 보드의 실선(즉 칩 핀)의 끝과 다릅니다.QFP, PLCC 및 BGA 패키지의 등장으로

칩의 지시선 간격은 2열 직렬 IC 패키지의 간격 (즉, 샘플 테스트 포인트의 간격) 보다 훨씬 작습니다.2."쿠폰"선은 이상적인 직선이며, 판의 실선은 종종 구부러지고 다양합니다.

PCB 설계자와 PCB 생산자는 쉽게'쿠폰'라인을 이상화할 수 있지만, PCB의 실제 배선은 여러 가지 요인으로 인해 불규칙하게 배선될 수 있다.3."쿠폰"내에서 실선은 전체 PCB 보드의 위치와 다릅니다.쿠폰은 PCB 보드 가장자리에 있으며 일반적으로 제조업체가 PCB 보드 공장에서 제거합니다.

보드의 실제 경로설정 위치는 서로 다르며 일부는 보드의 가장자리에 가깝고 일부는 보드의 중심에 있습니다.

세 번째 이유로 쿠폰은 PCB 보드의 실선 위치와 다릅니다.현재 PCB 보드는 다층 배선 설계로 생산 중에 억제해야 한다.PCB 보드가 눌렸을 때, 보드의 다른 위치의 압력은 같을 수 없기 때문에 PCB 보드의 다른 위치에서의 개전 상수는 종종 다르며, 특성 임피던스도 당연히 다르다.PCB에서"시험판"의 TDR 테스트는 PCB에서 실제 배선의 실제 특성 임피던스를 완전히 반영하지 못한다는 것을 알 수 있다.PCB 보드 제조업체든 고속 회로 설계자든 제조업체는 가장 정확한 특성 임피던스 정보를 얻기 위해 실제 고속 차동 회로에서 PCB 보드의 TDR 테스트를 직접 수행하기를 원합니다.

실제 테스트를 방해하는 주요 원인은 다음과 같습니다.

차분 TDR 프로브의 접지점을 찾기 어렵고 고속 PCB 설계자는 고속 차분을 설계할 때 선로 끝 (즉, 칩 핀) 부근에 고정 간격의 접지점 선로를 설치하지 않는다.

여섯TRUE 차동 TDR 테스트의 장점 차동 TDR의 테스트 방법을 논의 할 때, 우리는 TDR 장치가 보내는 단계 신호가 차동 신호라면 가상 접지, 즉 차동 TDR 검출기가 테스트 된 PCB 보드 접지를 수행 할 필요가 없다는 것을 알았습니다.

테스트 요원의 손에 간격을 조절할 수 있는 차분 TDR 프로브가 있으면 테스트를 완료할 수 있다.그림 11은 차동 TDR 테스트 상황에서 대역폭이 최대 18GHz에 달하는 차동 TDR 프로브입니다.

프로브 간격을 0.5mm에서 4.5mm 사이에서 연속적으로 조정할 수 있어 볼펜 팁보다 작은 테스트 포인트를 테스트할 때도 한 손으로 쉽게 할 수 있다.프로브의 대역폭이 최대 18GHz이기 때문에 높은 테스트 해상도를 얻을 수 있습니다. 그림 12는 차선"쿠폰"을 테스트한 결과입니다.빨간색 물결은 쿠폰의 초기 테스트 결과이며 흰색 물결과 같은 테스트 결과를 얻기 위해 온라인의 작은 막대 (빨간색 원에 표시된 부분) 입니다.스티커로 인한 작은 임피던스 불연속성도 고대역폭 차분 TDR 프로브에 잘 반영돼 있음을 알 수 있다.진정한 차등 TDR 장치에는 PCB 차등 기능 임피던스 테스트를 위한 고대역폭 차등 프로브가 있습니다.PCB 보드에서 연결 위치를 찾을 필요가 없습니다.프로브를 적절한 간격으로 조정하기만 하면 PCB 보드에서 실제 차분포선을 쉽게 감지할 수 있습니다.