随着5G/6G、人工智能等技术的快速发展,印制电路板(PCB)作为承载电子元器件并连接电路的桥梁,不仅迎来了需求的井喷式增长,也需要应对高频毫米波、大算力带来的挑战。PCB测试如何应对高速、高集成、高频挑战,是当前电子工程师面临的重要问题。以下是一些关键的测试参数和技术解决方案:

1. 关键测试参数

  • 插入损耗和回波损耗:PCB单端及差分走线的插入损耗和回波损耗是基本的S参数测试内容。这些参数直接影响信号的传输质量和完整性。
  • 时域阻抗(TDR):时域阻抗测试可以精确测量PCB走线的阻抗特性,确保信号在传输过程中不会因阻抗不匹配而产生反射。
  • 信号完整性指标:包括FEXT(远端串扰)、NEXT(近端串扰)、PS_Crosstalk(部分串扰)、ICR(输入共模抑制比)、ICN(输入共模噪声)、Jitter(抖动)、差分对延时和眼图等。这些指标帮助评估信号在传输过程中的完整性和稳定性。
  • 材料特性:PCB板材料的介电常数(Dk)和介质损耗(Df)等材料参数的测试也非常重要,这些参数直接影响信号的传输损耗和延迟。

2. 技术挑战

  • 高频毫米波:高频毫米波信号的传输对PCB的材料和设计要求更高,需要更精确的阻抗控制和更低的损耗。
  • 大算力:大算力应用通常涉及高数据速率和高频率的信号传输,对PCB的信号完整性和电源完整性提出了更高的要求。
  • 多端口测量:随着数据传输速率的提高,多端口测量变得越来越重要,以减少串扰问题,避免误码。

3. 解决方案

  • PLTS 2024:物理层测试系统(PLTS)2024版是一个功能强大的64位应用程序,支持16端口或32端口S参数测量,能够处理大型数据文件,适用于800G和1.6Tbps的互联系统。
  • 自动化测试工具:使用自动化测试工具如泰克的M-PHYTX和M-PHYRX解决方案,可以提供单键测试设置功能,全面覆盖测试用例,提高测试效率。
  • 材料选择:选择低损耗、高介电常数的PCB材料,如 Rogers 或 Teflon,可以有效减少信号传输损耗。

4. 典型测试案例

  • 100 Gb/s通信系统:在100 Gb/s通信系统中,电接口发射机的要求非常严格,包括插入损耗、预加重、脉冲响应优化、峰峰值差分电压、上升/下降时间、垂直眼图闭合、占空比失真、不相关确定性抖动、随机抖动和眼图高度等。这些参数的测试确保了系统的高性能和可靠性。

5. 研讨会和资源

  • 线上研讨会:2025年1月16日,是德科技将举办“应对高频大算力挑战的PCB关键参数测试”的线上研讨会,邀请资深测试专家分享PCB发展的趋势和挑战、关键参数测试方法和典型测试案例。
  • 现场实测环节:研讨会还包括现场PCB实测环节,直观展示关键参数测试的过程和结果。
通过这些测试参数、技术挑战和解决方案,电子工程师可以更好地应对高频大算力带来的挑战,确保PCB设计的高性能和可靠性。