精密PCB製造、高頻PCB、高速PCB、標準PCB、多層PCB和PCB組裝。
抽象而複雜的數位高速邏輯原理，以及如何在傳輸線中傳輸方波訊號，以及如何保證其信號完整性（信號完整性），降低其雜訊（雜訊），减少誤操作等專業表達，如果可以用簡單的生活實例來說明， 但是，如果你引入了一堆數學公式和困難的物理語言，而不是移動，那麼新手或干預者的啟示和祝福將更加有效，如果需要更少的努力。
然而，許多大學生專業人士，甚至連教師在杏壇的醫生和教授，都不知道他們是否還沒有真正進入這種情況，也不知道為什麼？ 或者他們故意炫耀他們所知道的，以嚇唬受過教育的人，但他們不知道，或者他們兩者都有心理！ 市場上有大量的書籍和期刊文章，其中大多數都令人費解。 很少有例子。 它真的讓人看霧中的花。 理解它真奇怪！
作者最近獲得了由專業電力測試公司Nissho HIOKI提供的有關阻抗控制的簡要資訊。 內容可以說一目了然，令人喜愛。 這是作者長期追求的領域。 在香港建築公司副總裁廖鳳英、原作者山崎弘及其上級的大力協助下，得到了原“文港建築”公司的同意，我欣喜若狂。 感謝金井俊彥和其他人能够完成本文。 並歡迎所有高年級學生和高年級學生提供大量類似資訊，以造福學生讀者，您將在行業中表現出色。
1、將訊號傳輸視為澆花軟管
1.1 In the multi-layer 板 數位系統訊號線, 傳輸方波訊號時, 可以把它想像成一根水管，把水送到花上. 一端在手柄中加壓，使其射出水柱, 另一端與水龍頭相連. 當夾持管施加的壓力剛好合適時, 並將水柱範圍正確噴灑在目標區域, 給予和接受都會很快樂，任務也會成功完成. 這不是一個方便的小成就嗎?
1.2然而，一旦注水過程太遠，不僅會騰出目標和廢水資源，而且由於强大的水壓，甚至可能沒有地方排放，囙此可能會從源頭反彈，導致軟管從水龍頭上脫落！ 這次任務不僅失敗了，也是一次巨大的挫折。 它是如此的刺痛和充滿豆腐！
1.3相反，當抓地力沒有擠壓到足以使範圍太近時，仍然無法獲得所需的結果。 太多不是你想要的。 只有當一切都恰到好處的時候，每個人都會快樂。
1.4.以上簡單的生活細節可以用來說明方波（square wave）訊號（Signal）是在多層板傳輸線（傳輸線，由訊號線、電介質層和接地層組成）中執行的。 快速交付。 此時，傳輸線（俗稱同軸電纜、微帶線或帶狀線等）可視為軟管，夾持管施加的壓力就像板上的“接收端”。 （接收器）並聯到Gnd的電阻器是通用的（它是五種終端科技之一，詳細描述請參閱第13期TPCA會議記錄中的“嵌入式電阻器的開發”一文）， 可用於調整其端點特性阻抗（特性阻抗），以匹配接收端組件的內部要求。
2、輸電線路終端控制科技（終端）
2.1從上面可以看出，當“訊號”在傳輸線中傳播並到達終點，並且想要在接收元件（如CPU或Meomery和其他不同尺寸的IC）中工作時，訊號線本身的“特性阻抗”必須是，它必須與終端元件的內部電子阻抗相匹配， 這樣任務就不會徒勞地失敗。 在術語中，它意味著正確執行指令，减少譟音干擾，避免錯誤操作。 “一旦它們彼此不匹配，就會有一點能量反彈到“發射端”，這將導致反射雜訊（雜訊）的麻煩…”。
2.2當設計人員將傳輸線本身的特性阻抗（Z0）設定為28歐姆時，終端控制的接地電阻（Zt）也必須為28歐姆，以幫助傳輸線保持Z0並穩定28歐姆的整個設計值。 只有在Z0=Zt的這種匹配情况下，訊號傳輸才會最有效，其“信號完整性”（信號完整性，訊號質量的一個特殊術語）也是最好的。
3、特性阻抗（特性阻抗）
3.1當訊號方波隨著傳輸線組件訊號線中的高電平正壓訊號向前移動時，理論上最靠近它的參攷層（如接地層）是必要的，電場誘導的負壓訊號伴隨向前移動（等於正壓訊號的返回路徑）， 這樣就可以完成整個環路系統。 如果“訊號”向前傳播並在短時間內凍結其飛行時間，您可以想像訊號線、電介質層和參攷層將一起經歷的暫態阻抗（暫態阻抗）。 這就是所謂的“特性阻抗”。
囙此，“特性阻抗”應與訊號線的線寬（w）、線寬（t）、介電厚度（h）和介電常數（Dk）相關。 微帶線是傳輸線之一，其原理圖和計算公式如下：[作者注意]Dk（介電常數）的正確轉換應為介電常數。 在原文中。。。 r實際上應該稱為“相對電容”，“相對電容”是對的。 後者是從平行金屬板電容器的角度來看問題。 由於更接近事實，許多重要的規範（如IPC-6012、IPC-4101、IPC-2141和IEC-326）被重命名為。。。 r近年來。 原始圖片中的E不正確，應該是希臘字母（Episolon）。
3.2阻抗匹配不良的後果
由於高頻訊號的原始術語“特性阻抗”（Z0）很長，囙此通常稱為“阻抗”。 讀者必須小心，這與低頻交流（60Hz）導線（非傳輸線）中出現的阻抗值（Z）不完全相同。 在數位系統中，當整個傳輸線的Z0可以正確管理時，如果它被控制在一定範圍內（±10%或±5%），這種高品質的傳輸線將减少雜訊並避免誤操作。 然而，當上述微帶線中Z0的四個變數（w、t、h、r）中的任何一個异常時，如圖中訊號線中的間隙，原始Z0將突然上升（參見上述公式，Z0與w成反比的事實），並且無法繼續保持應有的穩定性和均勻性（連續），訊號的能量將不可避免地部分上升， 而部分反彈反射缺失。 這樣，譟音和故障就無法避免。 下圖中的軟管突然被山崎的兒子踩到，導致軟管兩端出現異常，這正好說明了上述特性阻抗匹配不良的問題。
3.3阻抗匹配不良導致雜訊
上述一些訊號能量的反彈將導致原始優質方波訊號立即异常變形（即，高電平向上的超調，低電平向下的欠調，以及隨後兩者的振鈴；詳情另見TPCA會議記錄第13期“嵌入式電容器”）。 這種高頻雜訊在嚴重時會導致故障，脈衝速度越快，雜訊越大，越容易出錯。
4、特性阻抗測試
4.1 TDR量測
從上面可以看出 特性阻抗 整個傳輸線中的值不僅必須保持一致性, 但也應使其值在設計師要求的公差範圍內. The general measurement method is to use Time Domain Reflectometry (TDR). This TDR can generate a step wave (StepPulse or Step Wave) and send it into the transmission line to be tested to become an incident wave (Incident Wave). 因此, 訊號線寬度改變時, Z0歐姆值的上升和下降也將出現在荧幕上.
4.2低頻不需要量測Z0，高速將使用TDR
當訊號方波（λ）的波長遠遠超過板電路的長度時，無需考慮反射和阻抗控制等高速領域的麻煩問題。 例如，1989年初速度不快的CPU的時鐘頻率只有10MHz，當然在訊號傳輸方面不會有複雜的問題。 但是，當前奔騰4的內部頻率。 高達1.7GHz，這自然會導致問題。 與過去的巨大差异相比，它不過是一片天空！ 從波公式可以看出，上述10MHz方波的波長為：
But when the clock rate of the DRAM chipset has risen to 800MHz, 其方波的波長也將縮短到37.5cm; and the speed of the P-4 CPU 高達1.7GHz，波長短至17.6釐米, 所以它 印刷電路板 母親板 上述兩者之間傳輸的外部頻率也將加速到400MHz和75cm波長的範圍. It can be seen that the line length in these packaged substrates (substrate), 甚至母親身上的線條長度 板, 已達到訊號波長. 當然, 必須注意傳輸線效應, 還必須使用TDR量測. .
4.3 TDR歷史悠久
使用時域反射計量測傳輸線的特性阻抗（Z0）值並不是什麼新鮮事。 早期，它被用來監測海底電纜的安全，並始終關注傳輸質量是否存在“斷開”問題。 現時，它已逐漸應用於高速電腦和高頻通信領域。
4.4 CPU承載板TDR測試
近年來，有源元件的封裝技術不斷更新和加速。 20世紀70年代的C-DIP和P-DIP雙列插座焊接（PTH）幾乎消失了。 20世紀80年代，金屬3脚架（引線框架）的QFP（四邊突出脚）或PLCC（四邊鉤脚）從HDI板或掌上型模型逐漸减少。 取而代之的是BGA公司或CSP，或沒有支腿的LGA，這是有機薄片（面積陣列）的底面。 甚至晶片（chip）與載體（Substract）的互連也從線鍵合發展到了更短更直接的“倒裝晶片”（常設費用）科技。 電子行業的充電速度幾乎變化很快！
Hioki於2001年6月在JPCA推出了“1109 Hi測試儀”。 為了正確量測1.7GHz高速傳輸FC/PGA載體板的Z0，不再使用飛針進行快速移動。 SMA探頭類型TDR手動觸摸測試（壓力機類型）也被放弃。 相反，使用固定高頻短距離電纜與固定高頻觸控筆進行精確定位，並在自動距離偏移和接觸線的量測點進行高精度自動測試。
借助CCD攝像機鏡頭監控平臺的XY位移，以及雷射高度感測器在Z方向上檢測落點，這些雙精度定位和尋點，再加上可旋轉觸針的配合，可以避免重複。 使用傳統電纜、連接器和開關等的麻煩，大大减少了TDR量測的誤差。 這使得包裹載體板上Z0的“1109HiTESTER”量測比其他方法更精確。
事實上，探頭組合使用四個方向的探頭組（每個方向分別有1個訊號和2個Gnd）。 當CCD同時監視和量測時，數據當然會更準確。 在標準值陶瓷卡板的自動校正下，溫度變化引起的任何誤差也可以最小化。
4.5準確、整潔
新推出的1109不僅可以在最高端封裝載體板的CPU上執行Z0量測，還可以輕鬆地在其他高價CSP、BGA、FC等上執行精確量測。 要測試的尺寸甚至可以小到10mm×10mm，大到500mm×600mm，並且可以應對劇烈的變化。 未來，行業可能還需要量測除優惠券以外的實際訊號線的Z0。 這種困難的TDR科技目前正在開發中。
