ความสมบูรณ์ของสัญญาณใน PCB ATE: ความแม่นยำทางวิศวกรรมสำหรับการทดสอบเซมิคอนดักเตอร์ความเร็วสูง

บทนำ: เหตุใดความสมบูรณ์ของสัญญาณในการออกแบบ PCB ของ ATE จึงกำหนดความแม่นยำในการทดสอบ

ความสมบูรณ์ของสัญญาณในการออกแบบ PCB สำหรับระบบทดสอบอัตโนมัติ (ATE) มีผลโดยตรงต่อความแม่นยำและความสามารถในการทำซ้ำของการทดสอบอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ ในระบบทดสอบอัตโนมัติแผงโหลดแผงเชื่อมต่อและการ์ดโพรบเป็นเส้นทางสัญญาณที่สำคัญระหว่างเครื่องทดสอบและอุปกรณ์ที่กำลังทดสอบ ที่ความถี่หลายกิกะเฮิร์ตซ์และเวลาเพิ่มขึ้นระดับพิโควินาที แม้แต่ความไม่ต่อเนื่องของอิมพีแดนซ์เล็กน้อยหรือผลกระทบจากการเชื่อมต่อก็อาจส่งผลให้เกิดข้อผิดพลาดในการวัดซึ่งส่งผลเสียต่อผลการทดสอบ

ความท้าทายหลัก ได้แก่ การสะท้อนจากความไม่ตรงกันของอิมพีแดนซ์ ครอสทอล์คระหว่างช่องสัญญาณทดสอบที่อยู่ติดกัน และการลดทอนสัญญาณผ่านเส้นทางการส่งสัญญาณที่มีการสูญเสียสัญญาณ ปัญหาเหล่านี้จะรุนแรงขึ้นเป็นพิเศษเมื่อข้อกำหนดการทดสอบต้องการความแม่นยำระดับต่ำกว่ามิลลิโวลต์ในช่องสัญญาณขนานหลายร้อยช่อง ซึ่งแตกต่างจาก PCB มาตรฐานที่ทำงานที่ความถี่ต่ำกว่า การรักษาความสมบูรณ์ของสัญญาณในแอปพลิเคชัน ATE PCB จำเป็นต้องมีระเบียบวินัยด้านการออกแบบแม่เหล็กไฟฟ้าที่เข้มงวด ซึ่งทุกจุดเชื่อมต่อ มุมรอย และจุดเชื่อมต่อต้องรักษาความเที่ยงตรงของสัญญาณตลอดช่วงความถี่หลายกิกะเฮิรตซ์

ความท้าทายด้านความสมบูรณ์ของสัญญาณในแอปพลิเคชัน ATE PCB ความเร็วสูง

การออกแบบ PCB ความเร็วสูงสำหรับ ATE จำเป็นต้องมีการควบคุมอิมพีแดนซ์อย่างเข้มงวดเพื่อลดการสะท้อนและการรบกวนข้ามช่องสัญญาณทดสอบ อุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์สมัยใหม่ทำงานที่ความเร็วสัญญาณนาฬิกาเกิน 5 GHz โดยมีอัตราขอบสัญญาณต่ำกว่า 100 พิโควินาที ที่ความเร็วระดับนี้ ผลกระทบจากสายส่งจะมีบทบาทสำคัญ และความไม่ต่อเนื่องทางกายภาพทุกอย่างจะทำหน้าที่เป็นแหล่งกำเนิดการสะท้อนหรือกลไกการเชื่อมต่อที่อาจเกิดขึ้นได้

การสะท้อนและความไม่ต่อเนื่องของอิมพีแดนซ์

การสะท้อนจะเกิดขึ้นเมื่อค่าอิมพีแดนซ์ลักษณะเฉพาะเปลี่ยนแปลงไปตามเส้นทางสัญญาณ แหล่งกำเนิดแสงสะท้อนที่พบบ่อยในการออกแบบ PCB ATE ได้แก่:

• อินเทอร์เฟซตัวเชื่อมต่อ – การเปลี่ยนผ่านระหว่างเครื่องทดสอบและแผงโหลดจะสร้างขั้นความต้านทานที่สะท้อนถึงส่วนประกอบสัญญาณความถี่สูง

• ผ่านการเปลี่ยนชั้น – การเปลี่ยนชั้นจะทำให้เกิดความไม่ต่อเนื่องของความจุไฟฟ้า เว้นแต่จะได้รับการออกแบบอย่างเหมาะสมด้วยรูปทรงของแผ่นรองที่ควบคุมได้

• ความแปรผันของความกว้างของเส้นทางสัญญาณ – ความคลาดเคลื่อนในการผลิตและข้อจำกัดในการวางเส้นทางทำให้เกิดความเบี่ยงเบนของอิมพีแดนซ์ตามเส้นทางสัญญาณ

• การต่อสายที่ไม่เหมาะสม – เครือข่ายการต่อสายที่ไม่ถูกต้องจะไม่สามารถดูดซับพลังงานสัญญาณที่เข้ามา ทำให้เกิดคลื่นนิ่ง

ความเบี่ยงเบนของอิมพีแดนซ์ 10 โอห์มที่ความถี่สัญญาณ 5 GHz ทำให้เกิดการสะท้อนเกิน 10% ของคลื่นตกกระทบ ทำให้เกิดการกระตุ้นที่ผิดพลาดและความไม่แน่นอนในการวัด

การสนทนาข้ามระหว่างช่องทดสอบ

ครอสทอล์คในการออกแบบแผงวงจรพิมพ์ ATE เกิดจากการมีปฏิสัมพันธ์ทางแม่เหล็กไฟฟ้าระหว่างเส้นสัญญาณที่อยู่ติดกัน การเชื่อมต่อแบบคาปาซิทีฟจะพบได้บ่อยที่ความถี่สูง ในขณะที่การเชื่อมต่อแบบเหนี่ยวนำจะทวีความรุนแรงขึ้นเมื่อสัญญาณใช้เส้นทางกระแสย้อนกลับร่วมกัน ในรูปแบบบอร์ดโหลดที่มีความหนาแน่นสูงซึ่งมีระยะห่างของเส้นสัญญาณเพียง 0.1 มิลลิเมตร ครอสทอล์คใกล้ปลายอาจสูงถึง -30 เดซิเบลหรือแย่กว่านั้น หากไม่มีเทคนิคการแยกสัญญาณที่เหมาะสม ทำให้เกิดความผิดพลาดที่ผิดพลาดในการวัดแบบอนาล็อกที่ละเอียดอ่อน

การลดทอนและการสูญเสียไดอิเล็กทริก

การลดทอนสัญญาณจะเพิ่มขึ้นตามทั้งความถี่และความยาวของเส้นสัญญาณ วัสดุ FR-4 มาตรฐานมีค่าสัมประสิทธิ์การกระจายสัญญาณประมาณ 0.02 ส่งผลให้สูญเสียการแทรกสัญญาณ 1-2 เดซิเบลต่อนิ้วที่ความถี่ 5 GHz สำหรับการใช้งาน ATE ที่ต้องการเส้นทางสัญญาณ 24 นิ้วจากอินเทอร์เฟซของเครื่องทดสอบไปยังจุดสัมผัสอุปกรณ์ การลดทอนสะสมจะทำให้แอมพลิจูดของสัญญาณลดลงและทำให้ขอบของรูปคลื่นบิดเบี้ยว ซึ่งส่งผลกระทบโดยตรงต่อระยะขอบเวลาและเกณฑ์แรงดันไฟฟ้า

ความสมบูรณ์ของการสะท้อนกลับจากพื้นดินและทางกลับ

การออกแบบระนาบกราวด์ที่ไม่เหมาะสมและเส้นทางกลับที่ขาดตอนทำให้เกิดการสะท้อนกลับของกราวด์ที่เชื่อมโยงสัญญาณรบกวนเข้ากับช่องสัญญาณ การเปลี่ยนผ่านระหว่างชั้นสัญญาณต้องรักษาเส้นทางกระแสกลับอย่างต่อเนื่องผ่านกราวด์เวียที่อยู่ติดกัน หากไม่มีความต่อเนื่องนี้ กระแสกลับจะเบี่ยงผ่านเส้นทางที่ยาวขึ้น เพิ่มความเหนี่ยวนำของลูปและก่อให้เกิดสัญญาณรบกวนแบบโหมดร่วมในหลายช่องสัญญาณ

เทคนิคการออกแบบเพื่อความสมบูรณ์ของสัญญาณในเค้าโครง PCB ATE

การออกแบบบอร์ดทดสอบที่มีประสิทธิภาพผสานรวมการควบคุมอิมพีแดนซ์ เส้นทางส่งกลับที่เหมาะสม และวัสดุที่มีการสูญเสียต่ำ เพื่อรักษาความสมบูรณ์ของสัญญาณ แนวปฏิบัติทางวิศวกรรมต่อไปนี้จะกล่าวถึงกลไกพื้นฐานที่ลดคุณภาพสัญญาณในสภาพแวดล้อม ATE ความเร็วสูง

อิมพีแดนซ์ควบคุมและเรขาคณิตรอย

การออกแบบ อิมพีแดนซ์แบบควบคุมช่วยรักษาค่าอิมพีแดนซ์ลักษณะเฉพาะให้คงที่ตลอดเส้นทางสัญญาณ สำหรับสายสัญญาณแบบซิงเกิลเอนด์ 50 โอห์ม รูปทรงไมโครสตริปต้องการการควบคุมความกว้างของสายสัญญาณ ความหนาของฉนวน และน้ำหนักของทองแดงอย่างแม่นยำ การใช้งานทั่วไปจะใช้สายสัญญาณขนาด 5 มิลลิเมตร บนฉนวนขนาด 5 มิลลิเมตร ไปยังระนาบกราวด์ โดยมีค่าความคลาดเคลื่อนของอิมพีแดนซ์ ±10%

โครงสร้างแบบสไตรป์ไลน์ให้การแยกสัญญาณที่ดีเยี่ยมสำหรับสัญญาณที่สำคัญ แต่ต้องมีระยะห่างของฉนวนไดอิเล็กทริกที่สมมาตรระหว่างระนาบอ้างอิง การเลือกวัสดุมีผลอย่างมากต่อความเสถียรของอิมพีแดนซ์ วัสดุเคลือบที่มีการสูญเสียต่ำ เช่น Panasonic Megtron 6 (Dk=3.6, Df=0.002 ที่ 5 GHz) หรือวัสดุเคลือบที่มีการสูญเสียต่ำชนิดพิเศษ (Dk=3.48, Df=0.0037) จะรักษาคุณสมบัติทางไดอิเล็กทริกให้คงที่แม้ในอุณหภูมิและความถี่ที่เปลี่ยนแปลง

กลยุทธ์การระงับการสนทนาข้ามสาย

การระงับสัญญาณครอสทอล์คในโครงร่าง PCB ของ ATE ผสมผสานระยะห่างเชิงเรขาคณิต เทคนิคการป้องกัน และการส่งสัญญาณแบบดิฟเฟอเรนเชียล การรักษาระยะห่างระหว่างสัญญาณที่อยู่ติดกันที่ 3 เท่าของความกว้างของเส้นสัญญาณจะช่วยลดการเชื่อมต่อแบบคาปาซิทีฟให้ต่ำกว่า -40 เดซิเบลสำหรับการกำหนดค่าสตริปไลน์ทั่วไป เส้นสัญญาณป้องกันแบบกราวด์ระหว่างช่องสัญญาณที่ไวต่อสัญญาณจะให้การแยกสัญญาณเพิ่มเติม แต่กินพื้นที่ในการจัดวางสายสัญญาณที่มีค่าในการออกแบบบอร์ดโหลดแบบหนาแน่น

การจัดเส้นทางคู่แบบดิฟเฟอเรนเชียลช่วยลดสัญญาณรบกวนโดยธรรมชาติสำหรับสัญญาณดิจิทัลความเร็วสูง การเชื่อมต่อที่แน่นหนาระหว่างเส้นสัญญาณดิฟเฟอเรนเชียล (ระยะห่าง ≤ ความกว้างของเส้นสัญญาณ) ช่วยเพิ่มการปฏิเสธโหมดทั่วไปให้สูงสุด พร้อมกับลดความแปรผันของอิมพีแดนซ์ดิฟเฟอเรนเชียลให้น้อยที่สุด ในบอร์ดโหลดแบบหลายชั้น การสลับขั้วของชั้นสัญญาณช่วยลดสัญญาณรบกวนข้ามฝั่งไกล โดยใช้ประโยชน์จากเอฟเฟกต์การหักล้างสนามระหว่างชั้นที่อยู่ติดกัน

การจัดการเส้นทางกลับและภาคพื้นดิน

ความต่อเนื่องของเส้นทางกลับเป็นตัวกำหนดขนาดของการสะท้อนกลับของกราวด์และความสมบูรณ์ของสัญญาณความถี่สูงในการออกแบบแผงวงจรพิมพ์ ATE ชั้นสัญญาณแต่ละชั้นจำเป็นต้องมีระนาบกราวด์ที่อยู่ติดกันและต่อเนื่อง เพื่อให้เส้นทางกระแสกลับมีความต้านทานต่ำ การเปลี่ยนผ่านระหว่างชั้นสัญญาณต้องรวมกราวด์ผ่านการต่อเชื่อมภายในระยะห่าง λ/20 เพื่อรักษาความต่อเนื่องของเส้นทางกลับตลอดการเปลี่ยนแปลงของชั้นสัญญาณ

การแยกตัวของกราวด์เพลนภายใต้สัญญาณความเร็วสูงจะสร้างกระแสย้อนกลับที่เพิ่มค่าเหนี่ยวนำแบบลูปและแผ่สัญญาณรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้า การออกแบบบอร์ดโหลดควรกำหนดเส้นทางสัญญาณในแนวตั้งฉากกับการแยกตัวของกราวด์เพลนที่จำเป็น หรือจัดให้มีตัวเก็บประจุแบบต่อสายดินเพื่อเชื่อมต่อบริเวณที่แยกตัว

การเพิ่มประสิทธิภาพตัวเชื่อมต่อและอินเทอร์เฟซ

อินเทอร์เฟซ ATE ระหว่างเครื่องทดสอบและบอร์ดโหลดแสดงถึงความไม่ต่อเนื่องของอิมพีแดนซ์วิกฤตซึ่งจำเป็นต้องปรับให้เหมาะสมอย่างระมัดระวัง ขั้วต่อความเร็วสูงต้องรักษาระดับอิมพีแดนซ์ที่ควบคุมได้ตลอดบริเวณหน้าสัมผัส ซึ่งโดยทั่วไปจะใช้การออกแบบหน้าสัมผัสแบบโคแอกเซียลหรือทวินแอกเซียล การปรับอินเทอร์เฟซให้เหมาะสมประกอบด้วยการลดความยาวของสตับจากแผ่นเชื่อมต่อให้น้อยที่สุด การเจาะย้อนกลับสำหรับรูทะลุ และการปรับค่าอิมพีแดนซ์แบบเส้นตรงตามข้อกำหนดของขั้วต่อ

ระบบทดสอบสมัยใหม่ใช้ขั้วต่อแบบบีบอัดความหนาแน่นสูงพร้อมหน้าสัมผัสกราวด์ในตัว การออกแบบอินเทอร์เฟซการเชื่อมต่อที่เหมาะสมต้องอาศัยรูปทรงของแพดที่ควบคุมได้ การกำหนดหน้ากากประสาน และการเคลือบพื้นผิวด้วยทอง เพื่อให้มั่นใจว่าค่าความต้านทานและอิมพีแดนซ์ของหน้าสัมผัสจะคงที่

การจำลองและการตรวจสอบความสมบูรณ์ของสัญญาณ PCB ของ ATE

การจำลอง SI/PI ช่วยให้วิศวกรตรวจสอบประสิทธิภาพอิมพีแดนซ์ ครอสทอล์ค และประสิทธิภาพการสะท้อนก่อนการผลิตแผงวงจรทดสอบ เครื่องมือแก้ปัญหาสนามแม่เหล็กไฟฟ้า เช่น Ansys HFSS, Keysight ADS และ Siemens HyperLynx ดึงพารามิเตอร์ของสายส่งที่ขึ้นอยู่กับความถี่จากรูปทรงทางกายภาพของแผงวงจรพิมพ์

การวิเคราะห์แม่เหล็กไฟฟ้าแบบก่อนเค้าโครง

การจำลองแบบก่อนการวางผัง (Pre-layout) จะสร้างโครงร่างแบบสแต็กอัป (stack-up) และเป้าหมายอิมพีแดนซ์ที่เป็นไปได้ ตัวแก้ปัญหาสนามสองมิติจะประเมินรูปทรงของรอยอย่างรวดเร็ว โดยคำนวณค่าอิมพีแดนซ์ลักษณะเฉพาะ ค่าคงที่ไดอิเล็กทริกที่มีประสิทธิภาพ และความล่าช้าในการแพร่กระจายสำหรับโครงร่างเลเยอร์ต่างๆ การวิเคราะห์นี้จะช่วยแนะนำการเลือกวัสดุและกำหนดความกว้างของรอยที่ใช้ได้จริงก่อนเริ่มการวางเส้นทางโดยละเอียด

การตรวจสอบหลังการจัดวาง

การจำลองแบบหลังการวางผังจะตรวจสอบความถูกต้องของเส้นทางสัญญาณที่สมบูรณ์ ซึ่งรวมถึงตัวเชื่อมต่อ เวีย และเครือข่ายปลายทาง ตัวแก้ปัญหาสนามสามมิติจะสร้างแบบจำลองทางเรขาคณิตโดยละเอียด ซึ่งรวมถึงการเปลี่ยนผ่านบาร์เรลของเวีย โครงสร้างแพด และบริเวณปล่อยตัวเชื่อมต่อ การจำลองแผนภาพตาจะแสดงให้เห็นว่าสัญญาณที่ได้รับยังคงรักษาระยะขอบเวลาและระดับแรงดันไฟฟ้าที่เพียงพอหลังจากแพร่กระจายผ่านช่องสัญญาณทั้งหมดหรือไม่

การตรวจสอบและการทดสอบทางกายภาพ

การตรวจสอบทางกายภาพยืนยันการทำนายการจำลองผ่านการวัดด้วยเครื่องวิเคราะห์เครือข่ายเวกเตอร์และลักษณะเฉพาะของออสซิลโลสโคปความเร็วสูง การวัดพารามิเตอร์ S ของบอร์ดทดสอบที่สร้างขึ้นจะตรวจสอบการควบคุมอิมพีแดนซ์และวัดค่าการสูญเสียการแทรกระหว่างความถี่การทำงาน การทดสอบลูปแบ็คผ่านช่องสัญญาณ ATE จะตรวจสอบความสมบูรณ์ของสัญญาณระบบทั้งหมดภายใต้สภาวะการทำงานจริง

การพิจารณาเรื่องวัสดุและการเรียงซ้อนสำหรับความสมบูรณ์ของสัญญาณ PCB ของ ATE

การเลือกโครงสร้างลามิเนตและโครงสร้างแบบเรียงซ้อนที่เหมาะสมเป็นสิ่งสำคัญในการออกแบบแผงวงจรพิมพ์ ATE เพื่อการส่งสัญญาณความเร็วสูงที่สม่ำเสมอ คุณสมบัติของวัสดุเป็นตัวกำหนดลักษณะการแพร่กระจายสัญญาณโดยตรง โดยค่าคงที่ไดอิเล็กทริกมีผลต่ออิมพีแดนซ์และความล่าช้าในการแพร่กระจาย ขณะที่ค่าแฟกเตอร์การกระจายจะควบคุมการลดทอนสัญญาณ

วัสดุไดอิเล็กทริกที่มีการสูญเสียต่ำ

แผ่นลามิเนตแบบสูญเสียต่ำช่วยลดการลดทอนสัญญาณในเส้นทางการส่งสัญญาณระยะไกล ซึ่งมักพบในการออกแบบแผ่นโหลด วัสดุ FR-4 มาตรฐานที่มีค่าแฟกเตอร์การกระจายประมาณ 0.02 ที่ความถี่ 1 GHz ก่อให้เกิดการสูญเสียสัญญาณที่ยอมรับไม่ได้สำหรับสัญญาณหลายกิกะเฮิรตซ์ วัสดุขั้นสูง เช่น Isola Astra MT77 (Df=0.0017 ที่ความถี่ 10 GHz) หรือ Panasonic Megtron 7 (Df=0.0014 ที่ความถี่ 28 GHz) ช่วยลดการสูญเสียสัญญาณแทรกลง 50% หรือมากกว่าเมื่อเทียบกับแผ่นซับสเตรตทั่วไป

สถาปัตยกรรมแบบสแต็กอัพ

การออกแบบการเรียงซ้อนแบบหลายชั้นเพื่อความสมบูรณ์ของสัญญาณในแอปพลิเคชัน ATE PCB เป็นไปตามหลักการทางสถาปัตยกรรมเฉพาะ ชั้นสัญญาณต้องการระนาบอ้างอิงที่อยู่ติดกันซึ่งมีระยะห่างไดอิเล็กทริกที่แคบ เพื่อลดอิมพีแดนซ์เฉพาะและเพิ่มการกักเก็บสนามไฟฟ้าให้สูงสุด การเรียงซ้อนความเร็วสูงโดยทั่วไปจะสลับชั้นสัญญาณและระนาบ โดยรักษาความสมมาตรเพื่อป้องกันการบิดงอ พร้อมทั้งให้ชั้นการเดินสายหลายชั้น

ชั้นสัญญาณสำคัญใช้โครงสร้างแบบ stripline ระหว่างแผ่นกราวด์แบบ solid เพื่อแยกสัญญาณรบกวนจากภายนอกได้สูงสุด คู่สายไฟฟ้าและแผ่นกราวด์ควรรักษาระยะห่างให้ชิดกันโดยใช้วัสดุแกนกลางที่บาง เพื่อลดความต้านทานของเครือข่ายจ่ายไฟฟ้าให้น้อยที่สุด

น้ำหนักทองแดงและการเคลือบผิว

ความหนาของทองแดงมีผลต่อทั้งการควบคุมอิมพีแดนซ์และกลไกการสูญเสียความถี่สูง ทองแดงครึ่งออนซ์ (17 ไมโครเมตร) ให้ค่าการนำไฟฟ้าที่เพียงพอ ในขณะเดียวกันก็ช่วยให้ได้รูปทรงรอยละเอียดขึ้นเพื่อควบคุมอิมพีแดนซ์ ที่ความถี่สูงกว่า 5 GHz ผลกระทบจากผิวจะจำกัดกระแสให้อยู่ที่พื้นผิวตัวนำ ทำให้ความหยาบของพื้นผิวเป็นปัจจัยหลักที่ทำให้เกิดการสูญเสีย

ฟอยล์ที่ผ่านการบำบัดแบบย้อนกลับซึ่งมีความหยาบลดลง ช่วยลดการสูญเสียตัวนำลง 20-30% เมื่อเทียบกับทองแดงชุบด้วยไฟฟ้ามาตรฐาน การเปลี่ยนแปลงความหนาของฉนวนไฟฟ้าส่งผลโดยตรงต่อความคลาดเคลื่อนของอิมพีแดนซ์ในการออกแบบอิมพีแดนซ์แบบควบคุม ซึ่งจำเป็นต้องมีการควบคุมความคลาดเคลื่อนอย่างเข้มงวดที่ ±10% หรือดีกว่า

แนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดสำหรับความสมบูรณ์ของสัญญาณบอร์ดโหลด

การออกแบบบอร์ดโหลดสำหรับความสมบูรณ์ของสัญญาณในแอปพลิเคชัน ATE PCB จะต้องครอบคลุมห่วงโซ่สัญญาณทั้งหมดตั้งแต่อินเทอร์เฟซของเครื่องทดสอบไปจนถึงหน้าสัมผัสของอุปกรณ์ การใช้งานที่ประสบความสำเร็จต้องอาศัย:

• ระนาบอ้างอิงต่อเนื่อง – ระนาบกราวด์ที่ไม่ถูกขัดจังหวะภายใต้สัญญาณความเร็วสูง ช่วยรักษาเส้นทางกระแสไฟฟ้าไหลกลับให้สม่ำเสมอ

• ควบคุมผ่านการออกแบบ – รูเจาะด้านหลังช่วยขจัดส่วนที่ยื่นออกมาซึ่งก่อให้เกิดการสะท้อนที่ความถี่สูงกว่า 5 GHz

• ลดความไม่ต่อเนื่องให้น้อยที่สุด – การเปลี่ยนผ่านของลายวงจรแบบเรียวที่แผ่นเชื่อมต่อช่วยชดเชยการโหลดแบบคาปาซิทีฟ

• การวางตำแหน่งจุดทดสอบอย่างมีกลยุทธ์ – การลดความยาวของสายต่อช่วยป้องกันการรบกวนของอิมพีแดนซ์ในเส้นทางการวัด

การออกแบบ Via ต้องได้รับการดูแลเป็นพิเศษในการจัดวางบอร์ดโหลดที่มีความหนาแน่นสูง Via แบบรูทะลุจะสร้างสตั๊บใต้ชั้นสัญญาณ ซึ่งจะเกิดการสั่นพ้องที่ความถี่แปรผกผันกับความยาวของสตั๊บ Via แบบตาบอดและแบบฝังช่วยหลีกเลี่ยงปัญหาสตั๊บได้อย่างสมบูรณ์ แต่จะเพิ่มความซับซ้อนในการผลิต

บริเวณปล่อยตัวเชื่อมต่อต้องได้รับการออกแบบอย่างระมัดระวังเพื่อลดความไม่ต่อเนื่องของอิมพีแดนซ์ที่อินเทอร์เฟซของเครื่องทดสอบ อาร์เรย์กราวด์ผ่านที่ล้อมรอบสัญญาณ via ช่วยให้เส้นทางกลับมีอิมพีแดนซ์ต่ำและลดการสะท้อนกลับของกราวด์ในระหว่างการสลับความเร็วสูง

บทสรุป: การรับรองการทดสอบความเร็วสูงที่เชื่อถือได้ผ่านความสมบูรณ์ของสัญญาณ

ความสมบูรณ์ของสัญญาณในการออกแบบแผงวงจรพิมพ์ ATE เป็นตัวกำหนดความแม่นยำในการวัดและความสามารถของระบบทดสอบตามข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพของสารกึ่งตัวนำที่เพิ่มขึ้น การใช้งานที่ประสบความสำเร็จได้ผสานรวมสายส่งอิมพีแดนซ์ที่มีการควบคุม การเรียงซ้อนชั้นที่ปรับให้เหมาะสม วัสดุที่มีการสูญเสียต่ำ และการจำลองแม่เหล็กไฟฟ้าที่ครอบคลุมตลอดกระบวนการออกแบบ

การเลือกวัสดุ สถาปัตยกรรมแบบสแต็กอัป และอินเทอร์เฟซตัวเชื่อมต่อต้องทำงานร่วมกันเป็นระบบที่สมบูรณ์ แทนที่จะเป็นเป้าหมายการเพิ่มประสิทธิภาพที่เป็นอิสระ การจำลองช่วยยืนยันการออกแบบก่อนการผลิต ขณะที่การทดสอบทางกายภาพช่วยยืนยันว่าประสิทธิภาพจริงตรงกับที่คาดการณ์ไว้

Highleap Electronics นำเสนอโซลูชัน ATE PCB ขั้นสูง ด้วย:

• การผลิตอิมพีแดนซ์ที่ควบคุมได้ – ตรวจสอบแล้วว่าค่าความคลาดเคลื่อนของอิมพีแดนซ์อยู่ในช่วง ±10% ตลอดทุกส่วนของสายส่ง

• ความเชี่ยวชาญด้านวัสดุที่มีการสูญเสียต่ำ – การสนับสนุนการเลือกวัสดุเคลือบผิวอย่างครบวงจร รวมถึง Megtron, Isola และวัสดุเคลือบผิวความถี่สูงแบบพิเศษที่มีการสูญเสียต่ำ

• ความสามารถในการทดสอบที่ครอบคลุม – การตรวจสอบค่าพารามิเตอร์ S และการทดสอบทางไฟฟ้าช่วยยืนยันประสิทธิภาพความสมบูรณ์ของสัญญาณก่อนส่งมอบ

• ความร่วมมือด้านวิศวกรรม – การสนับสนุนทางเทคนิคโดยตรงเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพความสมบูรณ์ของสัญญาณสำหรับข้อกำหนดการทดสอบเซมิคอนดักเตอร์เฉพาะ

ติดต่อทีมวิศวกรของเราเพื่อหารือเกี่ยวกับวิธีการเพิ่มประสิทธิภาพความสมบูรณ์ของสัญญาณในโครงการ ATE PCB ครั้งต่อไปของคุณ เพื่อให้มั่นใจได้ถึงความแม่นยำในการวัดตลอดช่วงความถี่การทำงานทั้งหมด