PCB測試夾具用之前,真的要好好挑
發布時(shí)間:2020-04-27 17:33:00
高速先生成員--劉麗娟
隨著信號速率越來越高,信號的上升沿(yán)越來越(yuè)陡(dǒu),信號能感受到的阻抗波動越來越細致,回損(sǔn)關注的頻率越來越高,所以信號對於阻(zǔ)抗的要(yào)求也越來越高。比如PCIE信號,當跑(pǎo)的是Gen2:5Gbps時,協議的要求還比較寬,走線阻抗可以在68~105ohm間挑(tiāo)一個(gè),當跑到Gen3:8Gbps時,走線阻抗範圍被縮小了,隻(zhī)能在70~100ohm間(jiān);當跑到Gen4:16Gbps時,可選的走線阻抗範圍進一步(bù)縮小,隻能(néng)是72.5~97.5ohm了。

對於(yú)特別高速(sù)的信號,比如56Gbps、112Gbps的,如果板子有條件會將線寬設計得比較寬(kuān),我們要求工廠的阻抗加工偏差會由(yóu)+/-10%下降到+/-8%,偏差範(fàn)圍可以繼續往下降嗎?可(kě)以倒是可以,就是(shì)比較費錢!尤(yóu)其是當你的線寬很細,比如隻有3.5mil、4mil時,那就相當費錢了,慎選。
產品做出來後要做測試,測眼(yǎn)圖。有的信(xìn)號可以直接用(yòng)Probe點測,有的(de)信號需要借助夾具fixture的幫助把信號引出(chū)來後(hòu)才能(néng)測。既(jì)然我們做PCB時,知(zhī)道對工(gōng)廠(chǎng)製板有阻抗的要求,比如100ohm+/-10%、50ohm+/-10%,那對於測試中所引入的夾具,自然也是有要求的,不然你的板子真實的性能就會被測量誤差掩蓋掉。
用probe直接點測時,我(wǒ)們知道要對示波器、probe做一下校準、通(tōng)道間做一下Deskew以減小測(cè)量誤差。那夾具呢?如果是我們自己做的夾具,在挑選板(bǎn)材時就會選擇一(yī)些Dk比較穩定、Df比較(jiào)小的(de)材料,比如(rú)Rogers,製(zhì)板(bǎn)後會(huì)把夾具的性能測一遍,合格的才能留下。而(ér)對於購買的夾具,我們也會第一時間進行測試驗收,看看有沒有什麽異常,是否滿足標稱值(zhí)。
下麵這張圖是我們用矢網測的某個夾具的阻抗:

PS.由於我們時不時地會展示阻抗測試結果,如果(guǒ)有同(tóng)學還想了解怎麽用矢網測阻抗,可以去看看我們的視頻,裏麵會(huì)從頭到尾演示矢網的實(shí)操,此(cǐ)處就不展開細說了:

發現夾具大部分走線的阻抗是在105ohm左右,但是夾具上有一個非常明顯的阻抗凸起點(圖中M2),阻抗達到了(le)116.87ohm,這還是我們能測到的最好結果(guǒ),手一離(lí)開(kāi)夾具,阻抗就要突破120ohm。看來不光以前的電視機要掛塊肉,現在的夾具也要掛塊肉了??
按理說,耗費巨資購買的夾具不應該有這麽明顯的異(yì)常,我(wǒ)們差點把眼珠子放到板子上,才發現板子隱隱地好像有條小縫:

為了讓大家看得更清楚些,用手機微距拍了張照片,這就很明顯了,有一條幾乎(hū)筆直的裂縫從(cóng)左貫穿到右(yòu),看上去trace都要被攔腰(yāo)截斷了。

你自己設計的板子是信號要走的路徑,當用夾具測試時,夾具就變成信號路(lù)徑的一部分,所以協議才(cái)對HCB或者(zhě)MCB的插損、回損都有要求。當用上麵(miàn)這塊夾(jiá)具進(jìn)行(háng)測試(shì)時,眼圖必然不好,而且我們(men)會發現(xiàn)用手托著時(裂縫能變小一點,trace的兩(liǎng)頭接觸得更多(duō),阻(zǔ)抗會小一點),眼(yǎn)圖會(huì)稍微好一些,手一鬆,眼圖更(gèng)差了。測量誤差太大,眼睛要瞎了(le)。
