关于科技:探头对阻抗测试一定有影响不信来看

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作者:一博科技高速学生自媒体成员 周伟
为什么阻抗测试范畴不能是整个线路段而是 30%(50%)~70% 段呢?上次雷豹的这个疑难不好意思间接问徒弟,但他也没有停下找寻答案的脚步,既然徒弟不好问,还能够问旁边的师兄飞哥嘛!于是他又厚着脸皮问起了师兄。

师兄飞哥倒是痛快,开始急躁地给雷豹遍及起阻抗测试的基础性常识:“小雷,这个问题我之前也问过徒弟,当初还有点印象,正好给你说说增强一下,有些脱漏什么的你到时候再去查资料吧。阻抗测试个别是 PCB 板厂作为出厂时的一个产品验证指标,因为波及到多批次的数据,所以对于后果的重复性及准确性来说就比拟要害,又因为它是依据工夫和长度反射回来的一条曲线,没法在某点固定取值读数,所以这个后果又取决于取值区间,个别要求这个取值区间阻抗尽量安稳,这样能力反映线路实在的阻抗值,你当初晓得为什么不能看整个曲线段的后果了吧。”

雷豹若有所悟,忙不迭的答道:“阻抗区间安稳的中央应该是线路两头段,因为前端是探头与板子接触,板子如果是 Coupon 条那么接触点就是过孔,如果是测试板内的线路,那么个别接触点就是焊盘等,这个接触点不可避免会造成阻抗不间断,而末端个别是开路,咱们都晓得开路阻抗无穷大,所以看到的阻抗曲线是近似垂直向上的,这个开路阻抗对末端线路的阻抗也会有抬升影响,为了让测试后果更靠近理论,阻抗依照线路的 30%(50%)~70% 段进行取值就显得比拟迷信了,是这样吗?”

“不错,你刚刚其实还提到了一个很要害的影响,那就是探头,不同的探头对前端阻抗的影响十分大,这个可能还会影响整个线路段的阻抗,咱们接着来探讨下不同探头所测试的后果差别。”师兄飞哥补充道,默默的喝了口水润了润嗓子,持续给雷豹遍及起来。
“咱们惯例的探头个别是手持式探头,这种探头出现的是理性,往往接口地片越长(地针离信号针越远),理性越大,和待测物接触时的阻抗也就越高,上面是一些常见的手持式探头。


图 1、常见的手持式探头

这些探头测试的后果容易受地针到信号针的环路长度影响(又叫地环),如下图 2 所示。

图 2、探头地环的影响

拿咱们本人手上的单端探头去测试阻抗,当地针放不同的地位时,能够看到如下图 3 所示前端的阻抗差别比拟大,探头的影响继续到 30% 的区间,同时对整个阻抗也会有一些影响,所以咱们在取值的时候要取阻抗稳定比拟安稳的区间也是有情理的,如果探头的接地环路更大,则会影响超过 30% 的区间,所以前面才又进去 50%~70% 的取值区间,至今还是被绝大多数板厂采纳。

图 3、理论手持探头的阻抗测试后果

除了手持式的理性探头,很多客户端会采纳 SMA 头来间接进行测量,咱们罕用的 SMA 探头如下图 4 所示。

图 4、常见高频 SMA 头

下面都是高频 SMA 头,能够利用在不同的场合,编号 1 和 2 的 SMA 头须要焊接,前面两种采纳螺丝固定,能够反复屡次应用。咱们都晓得焊接都是须要用锡,不同的人或者工艺焊接的性能也是有差别,锡保留多少最终导致阻抗也是有差别,个别编号 1 的 SMA 探头焊接完少数出现容性,前面几种看设计时优化的好坏状况出现不同的阻抗值。已经咱们有个客户就是用这种编号 1 的 SMA 头导致测试阻抗和板厂出厂时的阻抗偏差很大,一度狐疑制板有问题,请看上面的图 5 所示,前端的阻抗低到狐疑人生有木有?

图 5、SMA 头测试后果

同样的线路板厂应用手持式探头测试的后果如下图 6 所示。

图 6、手持式探头测试后果

当然不论是 SMA 探头还是手持式的探头,间接点测对前端的阻抗影响还是比拟大,所以市面上还有精度比拟高的微探头,这种探头能够极大的减小理性及容性带来的影响,毛病就是测试点须要有肯定的间距要求(固定 Pitch),因为探头很小有些甚至须要在显微镜下操作,应用绝对不是很不便,还有个最次要的毛病就是价格十分贵,非财大气粗的老板们还是轻轻绕道避开算了,反正我还没有用过,但不得不说上面这种探头测试进去的后果和 SMA 探头的后果比照还是比拟现实的,如下图 7 所示。

图 7、微探头测试后果

就算没有这种微探头,照样不会影响咱们对阻抗进行良好的设计和优化,尤其是当初咱们应用了可拆卸的高频 SMA 头,在经验了屡次测试板的优化后,咱们当初的高频 SMA 探头与板子接触点处的阻抗曾经能够齐全匹配了,下图 8 是咱们别离用图 4 中的 SMA 编号 3 和编号 4 进行测试的夹具板阻抗,能够看到前端探头处阻抗根本没有什么稳定,这个才是 TRL 去嵌测试板或夹具板最要害的技术,也是间接反映夹具性能的特色,因为当初大部分高速信号夹具接口都是应用的高频 SMA 头,而这个 SMA 头和 PCB 板接触点的阻抗(咱们又叫 Launch 阻抗)才是最要害的因素,往往咱们大部分工作都是在优化这个接触点的阻抗。”

图 8、优化好的 SMA 头阻抗测试后果

没想到之前看起来很简略的阻抗测试,原来还有这么深的水,雷豹又被师兄方才的解说深深的折服了,陷入暗暗的深思,看来本人当前该学的还有很多,骚年,持续致力吧!

正文完
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