การควบคุมอิมพีแดนซ์และการตรวจสอบ TDR ของ PCB 10 ชั้น

การควบคุมอิมพีแดนซ์ทำได้โดยการควบคุมโครงสร้างของสายส่ง ไม่ใช่โดยการกำหนดความกว้างของลายวงจรมาตรฐานให้กับโปรโตคอล เป้าหมาย 50 โอห์มเดียวกันอาจต้องการรูปทรงเรขาคณิตที่แตกต่างกันมากบนแผ่นวงจรพิมพ์สิบชั้นสองแผ่น เนื่องจากความหนาของฉนวน ความหนาของทองแดง โครงสร้างวัสดุ หน้ากากบัดกรี และทองแดงข้างเคียงแตกต่างกัน ดังนั้นแบบร่างสำหรับการผลิตจึงควรระบุเป้าหมายและโครงสร้างอ้างอิง ในขณะที่การจัดเรียงชั้นที่เผยแพร่และการคำนวณของผู้ผลิตจะกำหนดความกว้างและระยะห่างสุดท้าย

คู่มือนี้อธิบายถึงสิ่งที่ต้องคำนวณ ขอบเขตความคลาดเคลื่อนในการผลิตที่แท้จริงนั้นหมายถึงอะไร และคูปอง TDR ควรแสดงถึงโครงสร้างที่ตัดเฉือนอย่างไร โดยจงใจหลีกเลี่ยงการเผยแพร่กฎสากลที่ว่า “5 มิลลิเมตร เท่ากับ 50 Δ เพราะตัวเลขเหล่านั้นจะไม่ถูกต้องทันทีที่โครงสร้างเปลี่ยนแปลงไป

อิมพีแดนซ์ควบคุม คือ การกำหนดโครงสร้างและกระบวนการผลิต

ค่าอิมพีแดนซ์เฉพาะของลายวงจรพิมพ์ (PCB) ถูกกำหนดโดยการกระจายตัวของสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กโดยรอบตัวนำ ปัจจัยหลักที่มีผลต่อค่านี้ ได้แก่ ขนาดหน้าตัดของตัวนำที่เสร็จสมบูรณ์ ระยะห่างจากระนาบอ้างอิงหนึ่งระนาบหรือมากกว่า คุณสมบัติทางไดอิเล็กทริก ระยะห่างระหว่างคู่สายสำหรับสายคู่ขนาน สารเคลือบป้องกันการบัดกรีบนโครงสร้างพื้นผิว และการมีอยู่ของทองแดงในบริเวณใกล้เคียง ความหยาบของทองแดงและการสูญเสียทางไดอิเล็กทริกส่งผลต่อการแพร่กระจายและการตอบสนองที่วัดได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่ออัตราขอบเพิ่มขึ้น

การสั่งซื้ออุปกรณ์ที่มีอิมพีแดนซ์ควบคุมควรตอบคำถามสองข้อที่แตกต่างกัน ข้อแรก รูปทรงเรขาคณิตแบบใดที่คาดว่าจะตรงตามเป้าหมายบนโครงสร้างที่เลือกไว้ ข้อที่สอง จะตรวจสอบความถูกต้องของการผลิตได้อย่างไร การคำนวณด้วยโปรแกรม Field-solver ตอบคำถามข้อแรก ในขณะที่การใช้ตัวอย่างทดสอบและการทดสอบ TDR ตอบคำถามข้อที่สอง อย่างไรก็ตาม วิธีการเหล่านี้ไม่สามารถทดแทนการจำลองช่องสัญญาณได้เมื่อการสูญเสียการแทรก ความไม่ต่อเนื่อง และตัวเชื่อมต่อมีความสำคัญ

โครงสร้าง ชั้นซ้อน 10 ชั้นจะต้องถูกกำหนดให้แน่นอนก่อนที่จะกำหนดรูปทรงเรขาคณิตของการเดินสาย หากผู้ผลิตเปลี่ยนแปลงแกนกลาง วัสดุพรีเพรก ฟอยล์ทองแดง หรือความหนาของวัสดุที่กดขึ้นรูป การคำนวณค่าความต้านทานจะต้องได้รับการปรับปรุง และการเปลี่ยนแปลงงานศิลปะใดๆ ที่เกิดขึ้นจะต้องเป็นไปตามกระบวนการอนุมัติที่ตกลงกันไว้

ข้อมูลที่ต้องป้อนก่อนจึงจะสามารถเผยแพร่รูปทรงเรขาคณิตของการติดตามได้

สำหรับคู่สายสัญญาณแบบดิฟเฟอเรนเชียล ผู้ผลิตควรได้รับค่าความกว้างและระยะห่างเป็นตัวแปร แทนที่จะเป็นกฎแบบตายตัวในงานออกแบบ เมื่อการจัดวางสายสัญญาณยังไม่เสร็จสมบูรณ์ แบบร่างที่เผยแพร่สามารถอนุญาตให้ปรับความกว้างได้อย่างมีระเบียบภายในขอบเขตที่กำหนด หรืออาจกำหนดให้ลูกค้าอนุมัติก่อนทำการเปลี่ยนแปลงงานออกแบบ

อิมพีแดนซ์แบบซิงเกิลเอนด์, โหมดคี่ และแบบดิฟเฟอเรนเชียล

ค่าความต้านทานแบบปลายเดียว เช่น 50 โอห์ม อธิบายถึงตัวนำหนึ่งตัวเมื่อเทียบกับโครงสร้างส่งกลับ ส่วนค่าความต้านทานแบบดิฟเฟอเรนเชียล เช่น 85 โอห์ม หรือ 100 โอห์ม อธิบายถึงความแตกต่างของแรงดันไฟฟ้าระหว่างตัวนำสองตัวที่ถูกขับเคลื่อนในทิศทางตรงกันข้าม สำหรับคู่ตัวนำแบบสมมาตร ค่าความต้านทานแบบดิฟเฟอเรนเชียลจะมีค่าประมาณสองเท่าของค่าความต้านทานแบบโหมดคี่ แต่ไม่จำเป็นต้องเป็นสองเท่าของค่าความต้านทานแบบปลายเดียวของตัวนำตัวใดตัวหนึ่งเมื่อตัวนำอีกตัวหนึ่งหายไป

การเชื่อมต่อที่แข็งแรงช่วยให้ระยะห่างระหว่างคู่สายแคบลงและลดค่าความต้านทานเชิงอนุพันธ์ได้ แต่ก็ทำให้ผลลัพธ์มีความไวต่อการเปลี่ยนแปลงระยะห่างและการแยกคู่สายในบริเวณนั้นมากขึ้น ในทางกลับกัน การเชื่อมต่อที่อ่อนแอจะได้รับอิทธิพลจากระนาบอ้างอิงมากกว่าระยะห่างที่แน่นอน แต่ก็อาจใช้ความกว้างในการเดินสายมากขึ้น ความสมดุลที่เหมาะสมขึ้นอยู่กับความหนาแน่นของการเดินสาย ความเอียง การรบกวนกับช่องสัญญาณข้างเคียง และความสามารถในการกัดเซาะของผู้ผลิต

อิมพีแดนซ์โหมดร่วมและการแปลงโหมดอาจมีความสำคัญแม้ว่าค่า TDR แบบดิฟเฟอเรนเชียลจะผ่านเกณฑ์ก็ตาม การต่อวงจรที่ไม่สมมาตร แผ่นป้องกันผ่านวงจรที่ไม่เท่ากัน การเปลี่ยนผ่านการอ้างอิงที่แตกต่างกัน และการปรับจูนด้านเดียว สามารถแปลงพลังงานแบบดิฟเฟอเรนเชียลเป็นโหมดร่วมได้ ที่อัตราข้อมูลสูง โมเดลการเปลี่ยนผ่านแบบ 3 มิติจะให้ข้อมูลมากกว่าตัวเลขคูปองเพียงตัวเดียว

โครงสร้างไมโครสตริป สตริปไลน์ และโคแพลนาร์

ไมโครสตริปชั้นนอก

ไมโครสตริปนั้นง่ายต่อการตรวจสอบและเดินสาย แต่สนามไฟฟ้าของมันแผ่ขยายเข้าไปในทั้งชั้นลามิเนตและชั้นมาสก์อากาศหรือมาสก์บัดกรี ดังนั้นค่าคงที่ไดอิเล็กตริกที่มีประสิทธิภาพจึงต่ำกว่าค่า Dk ของลามิเนตโดยรวม มาสก์บัดกรี การตกแต่งพื้นผิว การเททองแดงเฉพาะจุด และแผ่นรองชิ้นส่วน ล้วนสามารถเปลี่ยนแปลงผลลัพธ์ได้ การชุบชั้นนอกยังเปลี่ยนแปลงความหนาของตัวนำหลังจากเลือกฟอยล์ฐานแล้วด้วย

ไมโครสตริปและสไตรป์ไลน์แบบฝังตัว

ไมโครสตริปแบบฝังตัวถูกหุ้มด้วยฉนวนทั้งสองด้าน แต่โดยหลักแล้วจะอ้างอิงกับระนาบเพียงระนาบเดียว ในขณะที่สไตรป์ไลน์อยู่ระหว่างสองระนาบ สไตรป์ไลน์แบบสมมาตรมีระยะห่างของฉนวนเท่ากันหรือเกือบเท่ากัน ส่วนสไตรป์ไลน์แบบไม่สมมาตรมีการอ้างอิงที่ใกล้กว่าเป็นหลัก แต่ก็ยังคงมีปฏิสัมพันธ์กับทั้งสองระนาบ โปรแกรมคำนวณสนามควรจำลองทั้งขอบเขตและตำแหน่งของเส้นทางจริงหลังจากการเคลือบ

โครงสร้างตัวนำคลื่นระนาบเดียวกัน

การต่อลงดินแบบระนาบเดียวกันสามารถควบคุมการกระจายสนามและให้การป้องกันได้ แต่ช่องว่างระหว่างแผ่นทองแดงด้านข้างกลายเป็นมิติที่สำคัญอีกประการหนึ่ง ต้องเชื่อมต่อแผ่นดินเข้ากับระนาบอ้างอิงด้วยรูปแบบการเชื่อมต่อแบบ vias ที่เหมาะสม มิฉะนั้นอาจทำหน้าที่เป็นตัวนำเรโซแนนซ์ได้ ควรสร้างแบบจำลองโครงสร้างแบบระนาบเดียวกันโดยใช้รูปทรงของหน้ากากและแผ่นดินจริง แทนที่จะใช้เป็นกฎ "การเทแผ่นดิน" ทั่วไป

ความแปรผันในการผลิตและงบประมาณความคลาดเคลื่อนที่สมจริง

ค่าความต้านทานการผลิตเปลี่ยนแปลงไปเนื่องจากมิติหลายอย่างเปลี่ยนแปลงไปพร้อมกัน การกัดกรดทำให้ความกว้างด้านบนและด้านล่างเปลี่ยนแปลง การเคลือบทำให้ความหนาของฉนวนไฟฟ้าเปลี่ยนแปลง ปริมาณเรซินและการกระจายตัวของแก้วส่งผลต่อค่า Dk ที่มีประสิทธิภาพ การชุบชั้นนอกและการใช้มาสก์บัดกรีทำให้เกิดความแปรผันมากขึ้น การวิเคราะห์ความคลาดเคลื่อนที่รับผิดชอบจะใช้ความสามารถของกระบวนการของผู้ผลิตในการสร้างชิ้นงานอย่างแม่นยำ แทนที่จะสมมติว่าทุกปัจจัยนำเข้าสามารถคงไว้ที่ค่าที่กำหนดไว้ได้

ค่าความคลาดเคลื่อน +/-10% เป็นค่าความคลาดเคลื่อนที่ยอมรับได้ทั่วไปในการจัดซื้อจัดจ้าง แต่ไม่ใช่ค่าเริ่มต้นที่กำหนดโดยเอกสาร IPC เสมอไป อาจสามารถใช้ช่วงความคลาดเคลื่อนที่แคบกว่าได้สำหรับโครงสร้างและขนาดแผงบางประเภท ในขณะที่โครงสร้างที่มีความต้านทานสูงมาก โครงสร้างที่มีความละเอียดสูงมาก หรือโครงสร้างที่มีการชุบหนามาก อาจทำได้น้อยกว่า ก่อนที่จะระบุค่าความคลาดเคลื่อน +/-5% หรือแคบกว่านั้น ควรตรวจสอบขอบเขตทางเรขาคณิตที่มีอยู่ วิธีการทดสอบชิ้นงาน การสุ่มตัวอย่างล็อต และว่าค่าความคลาดเคลื่อนนั้นวัดจากชิ้นงานทดสอบหรือรับประกันที่ตำแหน่งการเดินสายทุกจุด

การลดค่าความต้านทานโดยไม่มีเหตุผลในระดับช่องสัญญาณอาจทำให้เกิดของเสียเพิ่มขึ้น หรือบังคับให้ใช้รูปทรงของเส้นทาง/ช่องว่างที่กว้างขึ้น ซึ่งส่งผลเสียต่อความหนาแน่นของการเดินสาย ในทางกลับกัน ค่าความคลาดเคลื่อน +/-10% อาจไม่เพียงพอในกรณีที่ความไม่ต่อเนื่องของตัวเชื่อมต่อ บรรจุภัณฑ์ และรูเชื่อมต่อทำให้ระบบมีระยะเผื่อเหลือน้อย ค่าความคลาดเคลื่อนควรมาจากงบประมาณทางไฟฟ้าและการศึกษาความสามารถในการผลิต

การออกแบบคูปองและการตรวจสอบ TDR

IPC-2141 เป็นคู่มือการออกแบบสำหรับวงจรที่มีอิมพีแดนซ์ควบคุม ไม่ใช่วิธีการทดสอบ TDR การวัดอิมพีแดนซ์ลักษณะเฉพาะโดยการสะท้อนกลับในโดเมนเวลา (Time-Domain Reflectometry: TDR) อยู่ในวิธีการ IPC-TM-650 วิธีที่ 2.5.5.7A ใบสั่งซื้อควรระบุวิธีการที่เกี่ยวข้องหรือขั้นตอนที่ตกลงกันไว้กับลูกค้า จากนั้นกำหนดรายละเอียดของคูปองและการยอมรับ ซึ่งวิธีการเพียงอย่างเดียวไม่สามารถกำหนดได้

คูปองตัวอย่าง

คูปองควรใช้เลเยอร์ โครงสร้างอ้างอิง กระบวนการผลิตทองแดง โครงสร้างฉนวน และเงื่อนไขหน้ากากบัดกรีแบบเดียวกันกับเส้นทางควบคุม คูปองแบบดิฟเฟอเรนเชียลควรจำลองความกว้างและระยะห่างของคู่สาย เมื่อมีโครงสร้างหลายแบบ ร่องรอยบนคูปองเพียงอันเดียวไม่สามารถแสดงโครงสร้างทั้งหมดได้ ตำแหน่งของคูปองบนแผงการผลิตมีความสำคัญ เนื่องจากกระบวนการชุบและการกัดอาจแตกต่างกันไปทั่วทั้งแผง

หน้าต่างการวัดและการเริ่มต้น

ส่วนการปล่อยสัญญาณ แผ่นรองโพรบ และจุดไม่ต่อเนื่องเริ่มต้น ต้องแยกออกจากส่วนที่เป็นเนื้อเดียวกันที่ใช้สำหรับการอ่านค่าอิมพีแดนซ์ เวลาเพิ่มขึ้นของ TDR ควรเหมาะสมกับคุณลักษณะที่กำลังวัด ขอบสัญญาณที่เร็วเกินไปอาจเน้นจุดไม่ต่อเนื่องเล็กๆ ในขณะที่ขอบสัญญาณที่ช้าเกินไปอาจทำให้จุดไม่ต่อเนื่องเหล่านั้นเฉลี่ยออกไป การสูญเสียและการกระจายตัวอาจทำให้เส้นกราฟมีความลาดชัน ดังนั้นช่วงการยอมรับและวิธีการรายงานควรได้รับการตกลงกัน

การสุ่มตัวอย่างและการบันทึก

คำว่า “ต่อแผง” “ต่อล็อต” และ “เฉพาะชิ้นงานตัวอย่างแรกเท่านั้น” เป็นทางเลือกทางการค้าและแผนคุณภาพ ไม่ใช่ผลลัพธ์โดยอัตโนมัติจากค่าความคลาดเคลื่อน ระบุจำนวนและตำแหน่งของคูปอง สถานะการทำลายหรือการเก็บรักษา คำจำกัดความของล็อต กฎการทดสอบซ้ำ และว่าต้องการกราฟหรือผลสรุปหรือไม่ สำหรับโปรแกรมที่มีความน่าเชื่อถือสูง ให้รักษาความสามารถในการตรวจสอบย้อนกลับระหว่างคูปอง แผง และแผ่นไม้ที่จัดส่ง

วิธีการระบุค่าอิมพีแดนซ์ในแบบร่างงานผลิต

ตารางค่าความต้านทานควรมีความชัดเจนเพียงพอเพื่อให้ทีมวิศวกรรม ทีม CAM และทีมตรวจสอบสามารถตีความได้ในลักษณะเดียวกัน

ควรคงกฎการกำหนดเส้นทางโปรโตคอลไว้ในเค้าโครงหรือข้อกำหนดการออกแบบ และคงการยอมรับค่าอิมพีแดนซ์ไว้ในแบบร่างการผลิต การแยกส่วนนี้จะป้องกันไม่ให้ซัพพลายเออร์ตีความ "PCIe" ว่าเป็นข้อกำหนดทางไฟฟ้าที่สมบูรณ์

สำหรับการตรวจสอบงานศิลปะ ให้ใช้คู่มือการกำหนดเส้นทาง 10 ชั้นสำหรับตัวแปรการผลิตและเอกสารประกอบ โปรดดูคู่มือกระบวนการผลิต

การวินิจฉัยผลการวัดค่าความต้านทานที่ไม่ตรงเป้าหมาย

หากพบว่าคูปองทดสอบล้มเหลว ควรทำการตรวจสอบอย่างเป็นระบบแทนที่จะเปลี่ยนความกว้างของเส้นทันที ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคูปองตรงกับโครงสร้างของแผงวงจร ใช้การแก้ไขการเรียงซ้อนที่ถูกต้อง การเริ่มต้นและการวัด TDR นั้นถูกต้อง และผลลัพธ์ที่รายงานไม่ได้เกิดจากการสูญเสียมากเกินไปหรือความไม่ต่อเนื่องของหัววัด จากนั้นเปรียบเทียบพื้นที่หน้าตัดของเส้นนำไฟฟ้าและความหนาของฉนวนกับแบบจำลองของโปรแกรมแก้ปัญหา

ค่าอิมพีแดนซ์ที่วัดได้ต่ำอาจเกิดจากลายวงจรที่กว้างขึ้น ฉนวนที่บางลง ค่า Dk ที่มีประสิทธิภาพสูงขึ้น ทองแดงที่หนาขึ้น การวางแนวกราวด์ที่ใกล้กันมากขึ้น หรือการใช้มาสก์บัดกรีเพิ่มเติม ส่วนค่าอิมพีแดนซ์สูงอาจเกิดจากสภาวะตรงกันข้าม ผลลัพธ์จากการวัดแบบดิฟเฟอเรนเชียลอาจเปลี่ยนแปลงได้เนื่องจากระยะห่างระหว่างคู่สาย แม้ว่าความกว้างของแต่ละลายวงจรจะถูกต้องแล้วก็ตาม ข้อมูลจากภาคตัดขวางขนาดเล็กและแบบจำลองที่คำนวณใหม่จะมีประโยชน์มากกว่าการเปลี่ยนแปลงค่าอินพุตเพียงค่าเดียวโดยการคาดเดา

หากความผิดพลาดเกิดขึ้นอย่างเป็นระบบ ให้ปรับปรุงแบบจำลองที่ปรับเทียบกระบวนการและค่าชดเชยงานศิลปะ หากความผิดพลาดเกิดขึ้นเฉพาะที่ตำแหน่งของแผง ให้ตรวจสอบความสม่ำเสมอของการกัด การชุบ หรือการเคลือบ การแก้ไขงานหรือการใช้งานตามสภาพเดิม ควรพิจารณาถึงขอบเขตของระบบ ไม่ใช่เพียงแค่เปอร์เซ็นต์ของชิ้นงานตัวอย่างเท่านั้น

ส่งแผนผังการเรียงซ้อนและตารางอิมพีแดนซ์เพื่อการตรวจสอบ

ความถี่ การสูญเสีย และความหมายของหมายเลข TDR

ค่าอิมพีแดนซ์เฉพาะมักแสดงเป็นตัวเลขเดียว แต่การเชื่อมต่อจริงนั้นมีการกระจายตัวและมีการสูญเสีย คุณสมบัติทางไดอิเล็กทริก ความหยาบของทองแดง และปรากฏการณ์สกินเอฟเฟกต์จะเปลี่ยนแปลงไปตามความถี่ ดังนั้นกราฟ TDR ที่ปรากฏจึงอาจลาดเอียงไปตามชิ้นงานทดสอบที่ยาว ส่วนที่สม่ำเสมอสั้นๆ อาจอ่านค่าได้แตกต่างกันเมื่อวัดด้วยอัตราขอบหรือวิธีการแยกสัญญาณที่แตกต่างกัน ดังนั้นขั้นตอนการยอมรับจึงควรระบุว่าควรอ่านค่าจากที่ใดและอย่างไร แทนที่จะพึ่งพาเพียงแค่ภาพหน้าจอเท่านั้น

การทดสอบอิมพีแดนซ์โดยใช้คูปองวัดค่าที่ผ่านเกณฑ์ไม่ได้หมายความว่าค่าการสูญเสียการแทรกต่ำเสมอไป เส้นทางสัญญาณสองเส้นอาจวัดค่าได้ 50 Ω เท่ากัน ในขณะที่เส้นหนึ่งใช้ทองแดงหยาบและฉนวนที่มีการสูญเสียสูงกว่า ในทางกลับกัน เส้นทางสัญญาณที่มีการสูญเสียสูงอาจทำให้ปลายอีกด้านของรูปคลื่น TDR ดูแตกต่างออกไป แม้ว่ารูปทรงทางกายภาพของเส้นทางสัญญาณจะสม่ำเสมอ เมื่อการสูญเสียในช่องสัญญาณมีความสำคัญ ควรใช้คูปองวัดการสูญเสียสัญญาณที่เหมาะสม หรือการวัดค่าพารามิเตอร์ S ควบคู่ไปกับการทดสอบ TDR

ข้อผิดพลาดของคูปองส่วนต่าง

การวัด TDR แบบดิฟเฟอเรนเชียลต้องการการส่งสัญญาณที่สมดุลและความยาวทางไฟฟ้าที่เท่ากันไปยังส่วนการวัด ความไม่สมมาตรของแผ่นรองโพรบ การกระจายสัญญาณที่ไม่เท่ากัน หรือช่องเปิดของระนาบอ้างอิง อาจทำให้เกิดการแปลงโหมดที่ดูเหมือนปัญหาความต้านทานคู่ ชิ้นงานทดสอบควรมีความยาวสม่ำเสมอเพียงพอที่จะแยกการส่งสัญญาณออกจากหน้าต่างการประเมิน และควรจำลองโครงสร้างหน้ากากและโครงสร้างอ้างอิงจริง การรายงานทั้งพฤติกรรมแบบดิฟเฟอเรนเชียลและแบบคอมมอนโหมด (หากเป็นประโยชน์) สามารถเปิดเผยความไม่สมมาตรที่ซ่อนอยู่ภายใต้ค่าเฉลี่ยเพียงค่าเดียวได้

ความสัมพันธ์ในการผลิต

เมื่อมีการนำโครงสร้างชั้นใหม่มาใช้ ให้เปรียบเทียบผลลัพธ์ TDR กับความกว้างของลายวงจรที่ตัดด้วยกล้องจุลทรรศน์ ความหนาของทองแดง และระยะห่างของฉนวน การเปรียบเทียบนี้จะสร้างแบบจำลองกระบวนการที่น่าเชื่อถือมากขึ้นสำหรับล็อตต่อๆ ไป หากซัพพลายเออร์เปลี่ยนโครงสร้างวัสดุ ฟอยล์ หรือรอบการกดขึ้นรูป ควรตรวจสอบการเปรียบเทียบอีกครั้ง แทนที่จะสันนิษฐานว่าการชดเชยแบบเดิมยังคงใช้ได้อยู่

ความเป็นไปได้ที่ความคลาดเคลื่อนต่ำและอำนาจในการสร้างสรรค์งานศิลปะ

ค่าตัวเลขที่เข้มงวดกว่าไม่ได้หมายความว่าจะเป็นข้อกำหนดที่ดีกว่าเสมอไป การกระจายตัวที่ทำได้นั้นขึ้นอยู่กับความกว้างของลายวงจร ความสูงของฉนวน ความหนาของทองแดง ตำแหน่งของแผง กระบวนการกัด และว่าโครงสร้างนั้นมีการเคลือบผิวหรือไม่ ลายวงจรที่แคบมากอาจแสดงการเปลี่ยนแปลงเป็นเปอร์เซ็นต์ที่มากจากการเปลี่ยนแปลงการกัดเพียงเล็กน้อย ในขณะที่สายที่มีความต้านทานสูงมากอาจต้องการความกว้างหรือช่องว่างของฉนวนที่ไม่สามารถทำได้จริง ผู้ผลิตควรพิจารณาค่าความคลาดเคลื่อนในฐานะที่เป็นคำถามเกี่ยวกับความสามารถของกระบวนการ ไม่ใช่เพียงแค่ยอมรับว่าเป็นตัวเลือกในการขาย

ก่อนปล่อยงานออกแบบ ควรตกลงกันก่อนว่าใครเป็นผู้ควบคุมงานศิลปะ วิธีหนึ่งคือให้ลูกค้าส่งรูปทรงเรขาคณิตโดยประมาณมา และอนุญาตให้ผู้ผลิตปรับความกว้างและช่องว่างระหว่างคู่ให้เข้ากับโครงสร้างที่ปล่อยออกมา อีกวิธีหนึ่งคือกำหนดรูปทรงเรขาคณิตให้ตายตัว และกำหนดให้ผู้ผลิตสร้างโครงสร้างให้ตรงตามนั้นทุกประการ การผสมผสานสองวิธีนี้จะทำให้เกิดข้อพิพาทเมื่อผู้ผลิตปรับความกว้างของเส้น แต่แบบจำลองการจัดวาง การเอียง หรือการไขว้กันของเส้นนั้น สันนิษฐานว่าใช้รูปทรงเรขาคณิตเดิม

สำหรับงานก่อสร้างใหม่ ควรพิจารณาการทดสอบความสามารถของชิ้นงานตัวอย่างแรกโดยใช้คูปองในตำแหน่งแผงตัวแทนต่างๆ ใช้การกระจายตัวที่วัดได้เพื่อกำหนดแผนควบคุมการผลิตที่สมจริง คูปองที่ผ่านการทดสอบเพียงชิ้นเดียวไม่สามารถสร้างความสามารถในระยะยาวได้ ในขณะที่กระบวนการที่ได้รับการพิสูจน์ทางสถิติอาจสนับสนุนช่วงความแม่นยำที่แคบลงโดยไม่ต้องตรวจสอบมากเกินไป

รายการตรวจสอบการปลดอิมพีแดนซ์

ข้อกำหนดด้านอิมพีแดนซ์จะสมบูรณ์ก็ต่อเมื่อมีการกำหนดเป้าหมาย โครงสร้างสายส่ง หน่วยงานผู้ผลิต และแผนการตรวจสอบเรียบร้อยแล้วเท่านั้น ภาพวาดที่ระบุว่า “50 Ω” หรือ “100 Ω แบบดิฟเฟอเรนเชียล” โดยไม่มีการระบุชั้น การอ้างอิง ค่าความคลาดเคลื่อน และเงื่อนไขของหน้ากาก จะทำให้ผู้ผลิตต้องคาดเดาเอาเอง

• ระบุคลาสอิมพีแดนซ์แต่ละคลาสโดยแบ่งตามชั้นสัญญาณ ระนาบอ้างอิง เป้าหมาย ค่าความคลาดเคลื่อน และประเภทโครงสร้าง
• ระบุรูปทรงเรขาคณิตโดยประมาณตามเจตนาในการออกแบบ และระบุว่าผู้จำหน่ายสามารถปรับความกว้างหรือระยะห่างระหว่างคู่ได้หรือไม่
• แบบจำลองไดอิเล็กทริกแบบอัดขึ้นรูป ทองแดงรูปทรงสี่เหลี่ยมคางหมูสำเร็จรูป หน้ากากป้องกันการบัดกรี และทองแดงบริเวณใกล้เคียง
• ใช้ข้อมูลวัสดุเฉพาะสำหรับการก่อสร้าง หรือแบบจำลองการออกแบบของผู้ผลิต (Design-Dk) ที่มีเอกสารกำกับไว้
• ออกแบบคูปองที่แสดงถึงโครงสร้างการผลิตจริง และกำหนดวิธีการ TDR ความถี่ในการสุ่มตัวอย่าง และเนื้อหาของรายงาน
• ควรแยกการตรวจสอบค่าความต้านทานของคูปองออกจากการตรวจสอบการสูญเสียการแทรกของช่องสัญญาณ การปฏิบัติตามข้อกำหนดของรูเชื่อมต่อ และตัวเชื่อมต่อ

ค่าความคลาดเคลื่อนที่เข้มงวดควรได้รับการพิสูจน์โดยความไวของช่องสัญญาณและความสามารถของกระบวนการที่ได้รับการพิสูจน์แล้ว มันไม่ใช่สิ่งที่จะมาทดแทนเส้นทางส่งกลับที่ต่อเนื่อง การเปลี่ยนผ่านที่ดี หรือแบบจำลองการสูญเสียที่สมบูรณ์ได้

ความไม่แน่นอนในการวัดและความสัมพันธ์ระหว่างคูปองกับผลิตภัณฑ์

ผลการวัด TDR ได้รับผลกระทบจากชิ้นส่วนตัวอย่าง การปล่อยตัวอย่าง อุปกรณ์จับยึด แบนด์วิดท์ของเครื่องมือ คุณภาพของระนาบอ้างอิง การสอบเทียบ และวิธีการที่ใช้ในการเลือกช่วงค่าความต้านทานที่รายงาน ห้องปฏิบัติการสองแห่งอาจวัดชิ้นส่วนตัวอย่างเดียวกันได้แตกต่างกัน หากเงื่อนไขเหล่านี้ไม่สอดคล้องกัน ดังนั้น ขั้นตอนการยอมรับจึงควรระบุมากกว่าแค่เป้าหมายและค่าความคลาดเคลื่อน

• ระบุวิธีการทดสอบหรือขั้นตอนของลูกค้า และความคาดหวังเกี่ยวกับเครื่องมือ/การสอบเทียบ
• กำหนดความยาวของคูปอง วิธีการถอดหรือกำหนดเกณฑ์การเปิดตัว และภูมิภาคที่ใช้สำหรับค่าที่รายงาน
• เก็บคูปองไว้บนแผงที่มีโครงสร้าง ชั้น วัสดุทองแดง และระบบอ้างอิงเดียวกันกับโครงสร้างของผลิตภัณฑ์
• โปรดระบุว่าค่าที่รายงานนั้นเป็นค่าเฉลี่ย ค่ามัธยฐาน ผลลัพธ์จากการแบ่งช่วง หรือสถิติอื่นที่ตกลงกันไว้
• กำหนดวิธีการจัดการกับข้อมูลที่ผิดปกติ การเปิดตัวคูปองที่เสียหาย และการทดสอบซ้ำ

การหาความสัมพันธ์ของคูปองก็มีข้อจำกัดเช่นกัน คูปองเส้นตรงยาวๆ ไม่ได้ครอบคลุมทุกแผ่นรอง จุดคอด รูเชื่อมต่อ จุดเริ่มต้นของตัวเชื่อมต่อ หรือช่องเปิดระนาบในผลิตภัณฑ์ ความไม่ต่อเนื่องเหล่านั้นควรอยู่ในแบบจำลองช่องสัญญาณหรือโครงสร้างการทดสอบเฉพาะ ในทางกลับกัน การเพิ่มคุณลักษณะของผลิตภัณฑ์ที่ซับซ้อนลงในคูปองอิมพีแดนซ์อาจทำให้ยากต่อการแยกอิมพีแดนซ์ของกระบวนการออกจากความไม่ต่อเนื่องที่ตั้งใจไว้

สำหรับโปรแกรมที่ต้องการค่าความคลาดเคลื่อนต่ำ การตรวจสอบความสัมพันธ์ควรเปรียบเทียบรูปทรงเรขาคณิตของชิ้นงานทดสอบและข้อมูลภาคตัดขวางที่วัดได้กับแบบจำลองของโปรแกรมคำนวณค่าความต้านทาน หากค่าความต้านทานสูงหรือต่ำเกินไป การตรวจสอบควรพิจารณาถึงฉนวนที่กดอัด ความกว้างด้านบน/ด้านล่างของตัวนำ ความหนาของทองแดง และโครงสร้างของวัสดุก่อนที่จะทำการเปลี่ยนแปลงแบบงาน การปรับความกว้างของลายวงจรโดยไม่ระบุสาเหตุทางกายภาพอาจทำให้ชิ้นงานล็อตหนึ่งผ่านการตรวจสอบ แต่ทำให้ความสามารถในการทำซ้ำลดลง