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夾具用之前,真的(de)要好好挑

發布時間:2020-04-27 17:33:00

產品做出來(lái)後要做測試,對於(yú)測試中所引(yǐn)入的夾具,產品的真實性能會不會被測量誤(wù)差掩(yǎn)蓋掉?本文用一個(gè)例子帶你一起看看。

高速先生成員--劉麗娟

隨著信號速率越來越高,信號的上升沿越來越陡,信號能感受到的阻抗波動越來越細致,回(huí)損關注的頻率越來越高,所以信號對於阻抗的要求也越來越高。比如PCIE信號,當跑的是Gen2:5Gbps時,協議的要(yào)求還比較寬,走線阻抗(kàng)可以在68~105ohm間挑一個,當跑到Gen3:8Gbps時,走線阻抗範(fàn)圍被縮小了,隻能在(zài)70~100ohm間;當(dāng)跑到Gen4:16Gbps時,可選的走線阻抗範圍進一步(bù)縮小,隻能是72.5~97.5ohm了。

 

對於特別高(gāo)速的信號,比如56Gbps、112Gbps的,如果板子有條件會將線寬設(shè)計得比較寬,我們要求工廠的阻抗加工偏(piān)差會由+/-10%下降到+/-8%,偏差範圍可以繼續往下降嗎?可(kě)以倒是可(kě)以,就是比較費(fèi)錢!尤(yóu)其是當你的線寬很細,比(bǐ)如隻(zhī)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(cè)眼圖。有的信號可以直接用Probe點測(cè),有的信號需要借助夾具fixture的幫(bāng)助把信號引出來後(hòu)才能測。既然我們做PCB時,知道對工廠製板有(yǒu)阻抗的(de)要求,比如100ohm+/-10%、50ohm+/-10%,那對(duì)於測試中所引入的(de)夾具,自然也是(shì)有要求的(de),不然你的板子(zǐ)真實的性能(néng)就會被測量誤差掩(yǎn)蓋掉(diào)。

 

 用probe直接點(diǎn)測時,我們(men)知道要(yào)對示波器、probe做一下校準、通道間做一下Deskew以減小測(cè)量誤(wù)差。那夾具呢?如果是我們自己做(zuò)的夾具,在(zài)挑選板材時就會選擇一些Dk比較穩(wěn)定、Df比較(jiào)小的材料,比如Rogers,製板(bǎn)後會把夾具的性能測一遍,合格的才能(néng)留下。而對於購買(mǎi)的(de)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(zú)標稱值。

下麵這張圖(tú)是我們用矢網測的某個夾具(jù)的阻抗: 

 

 

PS.由於我們時不時地會展示阻抗測試結果,如果有同學還想了解怎麽用矢網測阻抗,可以去看看我(wǒ)們的視頻,裏麵會從(cóng)頭到尾演示矢(shǐ)網的實操,此處就不(bú)展開細說了:

 

發現夾(jiá)具大部分走線的阻(zǔ)抗是在105ohm左右,但是夾具上有一個非常(cháng)明顯的阻抗凸(tū)起點(圖中M2),阻抗達到了(le)116.87ohm,這還是我們能測到的(de)最好結果,手一離(lí)開夾具,阻抗就要突破120ohm。看(kàn)來不光以前的電視(shì)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(de)夾具不應該有這麽(me)明顯的異常,我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(ràng)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(jǐ)乎筆直的裂縫從左貫穿到右,看上去trace都(dōu)要被攔腰截斷(duàn)了。

你(nǐ)自己設計的板子是(shì)信號要(yào)走的路(lù)徑,當(dāng)用夾具測試時,夾具就變成信號路徑(jìng)的一部分,所以協議才(cái)對HCB或者MCB的插損、回損都有要求。當用上麵這塊(kuài)夾具進行測試(shì)時,眼圖必然不好,而且(qiě)我們會發現用手托著時(裂(liè)縫能變小一點,trace的兩頭接觸得(dé)更多,阻抗會小一點),眼圖會稍微好一些,手一鬆,眼圖更(gèng)差了。測量誤差太大,眼睛要瞎了。

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