PCB产线测试的最佳方案:安捷伦E5063A

2014-04-08 09:28:54来源: EEWORLD

    “PCB产业仍然是朝阳产业。”来自安捷伦日本神户工厂的电子测量集团元件测试事业部应用市场工程师Hidekazu Manabe指出。Manabe的数据显示,2012到2017年,PCB市场年复合增长率为5%,其中手机PCB市场的年增长率将超过10%。目前全球PCB产值约为600亿美元,手机占拒了1/4,消费电子为1/6,PC约为1/7。但PCB市场并不是寡头垄断的市场,全球PCB供应商超过了3000家,前十大供应商的出货比率不足市场容量的5%。

   

    面对高速增长,并且客户群众多的PCB供应商,测试测量厂商也一直在试图改进技术以满足他们的需求。作为PCB测试设备供应商领军人物安捷伦来说,更是如此。根据安捷伦的统计,每年仅手机元件,就有超过3000亿个经过了安捷伦的测试,其中电容测试占比超过了80%,天线为60%,双工器80%,电感90%,射频模块70%,前端模块20%。

    安捷伦日前推出的E5063A ENA系列PCB分析仪,正是为继续保持PCB领域的领导者而做的努力。

   

ENA网络分析仪取代TDR示波器

    TDR(Time Domain Reflectometry)是PCB 行业检测产品的特征阻抗是否符合或达到预计要求的最主要的测试方法。随着计算机和通信系统的串行总线速度显著提高,对PCB走线特别是差分走线的阻抗控制提出了更高的要求。如何验证PCB 中差分走线的特征阻抗是否达到设计要求成为了PCB 生产商以及高速数字电路设计人员必须关注的问题。

    Manabe指出,安捷伦推出的E5063A ENA系列网络分析仪可以取代以往TDR分析普遍采用的TDR示波器,无论是从速度、精度和易用性等指标来看,还是价格因素,E5063A都是“可以彻底改变PCB产线测量现状的”。

E5063A的具体指标为:

E5063A带宽为18GHz(有4.5GHz、8.5GHz、18GHz三款可选),上升时间24.8ps,满足现在高速PCB的测量需求。
动态范围为>100db @4.5GHz
本底噪声仅为75uVrms。
测试速度为154ms
具有自动纠偏技术(消除夹具/电缆效应)以及电子校准(ECal)。
专用的ESD保护芯片
支持多语言设置
操作界面与TDR示波器一致

为何精度要比TDR示波器高?

    Manabe指出,TDR测试误差主要来自三个方面:时延、损耗与阻抗值之间的失配。利用网络分析仪进行TDR测试与传统的TDR示波器测试方法不同,因此比TDR示波器更为准确。

    传统TDR示波器除掉误差的方法是Deskew的方式,只有除掉时延而已,测出来的结果包括损耗和失配的误差因素。而网络分析仪可以通过一个电子模块简单的校准就把全部误差因素除掉。
  
  E5063A PCB分析仪同时可以提供多种误差补偿方法,可以用传统TDR的方式,也可以用网络分析仪。很多PCB厂商面对的问题就是测量环境不一样、使用的线缆长度不一样或者材料不一样,所带来的误差因素不一样,测出来的结果包括这些误差因素。作为一个全校准的方式,测出来的结果都会非常一致,测出来之后,可追踪到国际标准的校准方法。这是传统TDR做不到的。
  
强大的ESD抗静电特性

  静电是PCB测试仪器的一大敌人,尽管生产过程中有意的避免静电,但PCB制造过程中还是会积累大量静电,测试时要重点留意,以防损坏仪器。

  Manabe介绍道,传统TDR示波器抗静电性能大概只能承受3伏的静电,因此需要通过保护电容模块进行ESD抗静电,但该模块会造成很大误差因素,尤其是对于高频器件来说。同时,由于静电的累积效应,传统的TDR示波器是无法避免静电损耗的,每次静电击穿的维修费大约为5k美金。
  
    E5063A采用的是安捷伦的专利保护电容,对于高频的影响很小,可耐压3000V。“安捷伦数万台网络示波器从来没有因为ESD造成损坏的先例。”Manabe说道。
  
    Manabe也表示,用网络分析仪进行PCB测试的方法学一直就可以,但由于网络分析仪价格更高,同时算法也比较复杂,因此一直都没有取代TDR示波器。而随着安捷伦低价网络分析仪开始发售,同时搭载了其他网络分析仪没有的TDR专利算法,才使得网络分析仪进入TDR市场变为可能。

    “我们认为客户在升级PCB分析仪的时候已经没理由不选择我们的E5063A而去采购传统的TDR示波器了。”Manabe总结道。

关键字:最佳  方案

编辑:冀凯 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2014/0408/article_9050.html
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