PCB设计测试券以及可(kě)以测试的内容

2020-07-02

随着组件工作速度的提高，受控阻抗在数字，模拟和混合信号系统中变得越来越普遍。如果互连的受控阻抗值不正确，则在在線(xiàn)测试过程中很(hěn)难识别此问题。微小(xiǎo)的失配可(kě)能(néng)不会导致電(diàn)路板出现故障，但是很(hěn)难确定错误的阻抗是任何测试失败的原因，尤其是如果没有(yǒu)在電(diàn)路板上放置正确的测试点和测试结构以方便裸板阻抗测试的话。

由于阻抗取决于许多(duō)参数（迹線(xiàn)几何形状，层压板厚度和层压板Dk值），因此目前大多(duō)数PCB都经过了受控阻抗测试。但是，测试通常是在PCB测试样板上执行的，该样板与PCB在同一块面板上制造（通常沿着边缘）。如果您想快速通过電(diàn)路板旋转并為(wèi)将来的设计提供帮助，则可(kě)以考虑设计测试赠券，并将其方便于将来的设计。此外，為(wèi)制造商(shāng)提供有(yǒu)关建议的互连几何结构的足够文(wén)档，这对于确保制造商(shāng)创建正确的测试试样有(yǒu)很(hěn)大的帮助。

单独或集成的PCB测试券？

任何测试赠券的目的都是為(wèi)了准确地捕获電(diàn)路板的预期堆叠，并促进准确的互连阻抗测试。有(yǒu)很(hěn)多(duō)方法可(kě)以做到这一点。从我从提供用(yòng)于受控阻抗的测试试样的制造商(shāng)那里所看到的，制造商(shāng)将在面板边缘留出一些空间来放置一些用(yòng)于受控阻抗测试的测试结构。

有(yǒu)时，测试试样被集成到实际的PCB中，而不是在同一面板上作為(wèi)单独的部分(fēn)创建。在这种情况下，测试优惠券可(kě)能(néng)不具有(yǒu)从生成的或由供应商(shāng)提供的测试优惠券所期望的典型外观。

将测试结构直接放置在生产板上可(kě)能(néng)看起来很(hěn)浪费空间，但是它在原型制作和大规模生产中都非常有(yǒu)助于在線(xiàn)测试。如果您设计的互连几何形状不常见，则需要在大规模生产之前评估阻抗。使用(yòng)互连设计来设计单板并在内部对其进行测试并没有(yǒu)什么坏处。您将预先支付一块测试板的费用(yòng)，但是如果可(kě)以在生产前获得所需的测量值，则可(kě)以节省一块板卡。

超越阻抗

可(kě)以使用(yòng)正确的测试结构来测量互连阻抗，PDN電(diàn)容，导體(tǐ)损耗和传播延迟。放置在定制设计的试样上的其他(tā)测试结构可(kě)用(yòng)于确定基材层压板的介電(diàn)常数。一旦达到微波/毫米波制式，就应该测试插入损耗和腔辐射之类的东西，以确保受控阻抗線(xiàn)上的模拟信号不会出现明显的衰减。

测试试样还可(kě)以通过热冲击测试，回流模拟，玻璃化转变温度测量，导體(tǐ)直流電(diàn)阻测量或您可(kě)以想象的任何其他(tā)测试。测试优惠券还使制造商(shāng)有(yǒu)机会确定制造工艺和质量，从而确保您的新(xīn)板满足可(kě)靠性标准。面板的结果应在规格值的5％以内。

高频创新(xīn)

如果您开始使用(yòng)极高的频率并需要进行层转换，使用(yòng)独特的材料或使用(yòng)HDI板，则高频会产生其他(tā)难以解决的信号完整性问题。在运行于10 GHz的電(diàn)路板上，在用(yòng)于高速数字系统的标准测试样板上测试的所有(yǒu)点都很(hěn)重要，应在高频测试样板上进行检查。还应收集其他(tā)重要的测量数据，以确保信号完整性和低辐射EMI。

正确调整尺寸和在这些频率下使用(yòng)的通孔至关重要，因為(wèi)过長(cháng)的通孔尺寸不正确会产生过多(duō)的反射，插入损耗达到〜6 dB或更高。

RF PCB测试试样的TDR跟踪

通过一些智能(néng)计划，您可(kě)以将所有(yǒu)重要的微波/毫米波電(diàn)路安装到表面层上，并避免层过渡。如果您确实需要使用(yòng)层过渡或测试独特的互连结构（例如，集成了基板的波导），则应在测试试样上检查其阻抗，插入损耗和总损耗。具體(tǐ)而言，可(kě)以使用(yòng)时域反射仪（TDR）测量来检查层转换。传输線(xiàn)部分(fēn)和通孔结构之间的高阻抗不匹配将作為(wèi)反射测量信号中的下降出现，使您可(kě)以对这些结构进行鉴定以用(yòng)于生产过程。