為什麼需要做PCB阻抗測試?
在具有電阻、電感和電容的電路裏,對交流電所起的阻礙作用叫做阻抗。 阻抗常用Z表示,是一個複數,實部稱為電阻,虛部稱為電抗,其中電容在電路中對交流電所起的阻礙作用稱為容抗,電感在電路中對交流電所起的阻礙作用稱為感抗,電容和電感在電路中對交流電引起的阻礙作用總稱為電抗。 阻抗的組織是歐。
1、特性阻抗在電腦、無線通訊等電子資訊產品中, PCB的線路中的傳輸的能量,是一種由電壓與時間所構成的方形波訊號(square wave signal,稱為脈衝pulse),它所遭遇的阻力則稱為特性阻抗。
2、差動阻抗驅動端輸入極性相反的兩個同樣訊號波形,分別由兩根差動線傳送,在接收端這兩個差動訊號相减。 差動阻抗就是兩線之間的阻抗Zdiff。
3、奇模阻抗兩線中一線對地的阻抗Zoo,兩線阻抗值是一致。
4、偶模阻抗驅動端輸入極性相同的兩個同樣訊號波形,將兩線連在一起時的阻抗Zcom。
5、共模阻抗兩線中一線對地的阻抗Zoe,兩線阻抗值是一致,通常比奇模阻抗大。
PCB阻抗是指電阻和對電抗的參數,對交流電起著阻礙作用。 在PCB板生產中,阻抗處理是必不可少的。
1、PCB線路(板底)要考慮接插安裝電子元件,接插後考慮導電效能和訊號傳輸效能等問題,所以就會要求阻抗越低越好,電阻率要低於每平方釐米1&TImes; 10-6以下。
2、PCB板在生產過程中要經歷沉銅、電鍍錫(或化學鍍,或熱噴錫)、接外掛程式焊錫等工藝製作環節,而這些環節所用的資料都必須保證電阻率底,才能保證PCB的整體阻抗低達到產品品質要求,能正常運行。
3、PCB板的鍍錫是整個PCB製作中最容易出現問題的地方,是影響阻抗的關鍵環節。 化學鍍錫層最大的缺陷就是易變色(既易氧化或潮解)、釺焊性差,會導致PCB難焊接、阻抗過高導致導電效能差或整板效能的不穩定。
4、PCB板中的導體中會有各種訊號傳遞,當為提高其傳輸速率而必須提高其頻率,線路本身如果因蝕刻、疊層厚度、導線寬度等因素不同,將會造成阻抗值的變化,使其訊號失真,導致PCB使用性能下降,所以就需要控制阻抗值在一定範圍內。
5、對電子行業來說,據行內調查,化學鍍錫層最致命的弱點就是易變色(既易氧化或潮解)、釺焊性差導致難焊接、阻抗過高導致導電效能差或整板效能的不穩定、易長錫須導致PCB線路短路以至燒毀或著火事件。
PCB阻抗測試儀
怎麼進行PCB阻抗測試?
1、差分阻抗測試
原理:通過量測差分對的阻抗來檢查PCB阻抗是否符合要求。 差分對是指兩個相同但方向相反的訊號線。
應用場景:特別適用於高速數位電路和射頻電路,因為這些電路對信號完整性的要求非常高。
2、單端阻抗測試
原理:通過量測單端訊號線的阻抗來檢查阻抗是否符合要求。
應用場景:相對簡單,適用於一些低速或類比電路。
3、時間域反射測試(TDR)
原理:通過向訊號線發送一個脈衝訊號,並量測訊號反射波的振幅和時間,來評估PCB的阻抗特性。
優點:能提供關於PCB上每個點的詳細阻抗資訊,有助於識別和修復設計或製造過程中的問題。
4、駐波比(SWR)測試
原理:使用向量網絡分析儀(VNA)發射已知頻率的連續波訊號,並量測入射波與反射波之間的關係,計算出駐波比。
應用:評估PCB傳輸線的阻抗匹配狀態,適用於需要精確量測阻抗匹配性的場景。
5、飛針測試
原理:利用可程式設計的機械臂搭載微小探針,在PCB的測試點上進行非接觸式的阻抗量測。
優點:靈活性高,能適應各種複雜的PCB佈局。
缺點:設備成本相對較高,且對測試環境要求嚴格。
6、LCR錶量測:
原理:雖然主要用於量測單個元件的參數,但在某些情况下也可用於評估PCB板上的部分阻抗特性。
應用:適用於簡單的電路結構,但對於複雜傳輸線的精確阻抗測試則不太適用。
PCB阻抗測試
PCB阻抗測試是確保PCB電路板設計和製造過程符合預定效能標準的重要步驟。 通過選擇合適的測試方法和設備,並遵循正確的測試步驟和注意事項,可以獲得準確的阻抗資訊,為PCB電路板設計和製造提供有力支持。