高频治具-如何使用-有什么中文资料面包板社区

随着科技的日新月异，高速影音数据传输的需求也不断进化，例如 HDMI 的规范从 HDMI 2.0 发展到 HDMI 2.1 ，传输速率由 6.0 Gbps 发展至为 12Gbps ，让影像传输的效率更上一层楼；又如 USB 3.2 Gen 2 的最大传输速度为 10 Gbps ，为了让速度快上加快， USB-IF 协会已推出 USB 4 Gen3 让传输速度跃升至双通道 40Gbps. 然而，当用户在追求绝佳传输质量与实时性的那一刻，线材的稳定性和优劣必然会直接影响到使用者体验；举例来说，当使用者将未认证的线缆插上设备后，常会发生装置无反应的情况。一. 阻抗不匹配 (Impedance NOT Matching) 阻抗匹配（ Impedance Matching ）是指为了使信号功率能从信号源（ source ）到负载（ load ）得到最有效的传递，让信号在传递过程中尽可能不发生反射现象。 Issue ：阻抗不匹配若发生时，会形成反射、能量无法传递，不仅降低效率还会产生震荡、辐射、干扰等不良影响。二. 串音干扰 (Crosstalk) 两条信号线之间的耦合干扰现象，可分为近端及远程干扰。 Issue ：串音干扰发生时，会影响信号完整性。三 . 频域的衰减 (Attenuation) 高频信号由 A 传递至 B ，于传输过程中产生的信号损失以及各种损耗成分的总和。 Issue ：频域的衰减发生时，会造成信号传导不良，降低效率等不良影响。四 . 反射损失 (Return Loss) 高频信号由 A 传递至 B ，于传输过程中产生的信号损失以及各种损耗成分的总和。 Issue ：频域的衰减发生时，会造成信号传导不良，降低效率等不良影响。五 . 衰减串音比 ACR (Attenuation to Crosstalk Ratio) 远程串音与衰减的差值。 Issue ：当 ACR 发生时，即代表 Crosstalk 与 Insertion Loss 可能也有相应的问题发生，造成信号完整性可能有所影响及讯号效率降低的不良情况产生。高频治具解决方案应用于实际案例我们以测试验证和实际上遇到的案例提供客制化高频治具解决方案，可逐一对应，让您的产品无论从开发初期到上市都能保有良好的质量。以下为百佳泰在高频治具设计上所搜集的一些案例： Example 1 : 待测物 pin 脚与治具板连接处，接触面所造成的阻抗不匹配（ Impedance not Matching ） : 解决方案：减少待测物 pin 脚与治具板连接处，因电容效应过大而造成阻抗偏低的影响。 Example 2: 客户连接器加工方式所造成的 Insertion Loss 影响解决方案：改善加工方式，减少 Insertion Loss 。 Example 3: 同一平面，相邻太近的 Trace ，造成 Crosstalk 的现象解决方案：相邻的 Differential pair 采不同层面的走线方式，减少信号太近造成的串音干扰。同时利用贯穿孔（ via ），缩短信号的 Return Path 。 Example 4: HDMI ACR Test Failed 解决方案：由于 ACR 是测试远程串音与衰减的差异值，藉由减少 Crosstalk & Insertion Loss 来让 ACR test 更容易通过。高频常见问题与改善方案案例分享为协助您的产品从开发初期到上市都能拥有良好的质量，百佳泰搜集了实际测试中最常发生问题的以下三个 Potential Risks ，以此作为分享 : n Impedance not matching 阻抗不匹配 n Attenuation 衰减 n Crosstalk 串音干扰案例 1 ： A 公司的 HDMI 2.1 Receptacle Connector 测试时， Receptacle 端的 CLK Trace 阻抗就算为 95. 809Ω ，但 Insertion Loss 表现不见得为佳。 Impedance: 95.809Ω （改善前） : Insertion Loss （改善前）：解决方案：连接器加工方式所造成的 Insertion Loss 影响，重新检视 Receptacle 端的焊接问题，即有所改善，所谓眼见不一定为凭，即为此例。 Insertion Loss （改善后） : 案例 2 ： B 公司的 USB3.0 Type A Receptacle Connector 其 D+ & D- pin SMD pad 面积大，焊接时更要注意阻抗匹配的问题，否则容易造成接触面 Impedance 偏低的状况发生。解决方案：此例的焊锡量要少，并确保 connector pin 与 PCB pad 平贴，才能减低 connector pin 与 PCB pad 接触面阻抗不匹配的情况发生。改善后：案例 3 ： C 公司的 TBT3 的 Receptacl e C onnector 其 RX2_P & RX2_N IRL(Integrated Return Loss) 在标准附近未过， PCB 阻抗设计或是 connector 内部设计都有可能是原因之一。解决方案：经过比对确认，此案例虽然 Trace 设计阻抗为 50Ω ，但实际状况下阻抗却不见得会落在 50Ω 左右，故设计时可提高 PCB 设计阻抗以避免此风险。改善后：案例 4 ： D 公司的 Type A Receptacle connector 设计为 pin 脚为深入铁壳内的设计，测试过后此设计会造成 Near End Crosstalk(SS ： TX/RX) 超过协会规范 (3.6mV) 而F ail 。解决方案：经过验证，其问题点为铁壳内部的 GND 所造成，加强内外部铁壳与 PCB GND 连接其信号完整性才会提高而通过规范。改善后： 3.5948mV 案例 5 ： E 公司的 HDMI 2.1 Receptacle Connector 为 Dip 孔设计型式，因其本身连接器设计之故，测试时会有 CLK Insertion Loss Fail 的情况发生。 Insertion Loss FAIL （改善前） : 解决方案：调整 Dip 孔与 GND 距离，使其 Impedance 升高或降低，再观察 Insertion Loss 变化，此案为降低阻抗即能有所改善。 Insertion Loss Pass （改善后）：高频治具的开发设计，俨然已成为连接器、线缆验证不可或缺的一环。通过以上所举例出的的案例，都显示出高频设计上的一些不能轻忽的要点，从设计规划、治具焊接、再到加工方式，每一步的操作都会影响到高频性能。尤以焊接部分为例，轻则影响信号表现，重则阻抗不匹配或是 IL 以及 RL 不佳而使高频信号失真，这是在高频版设计上所不能轻忽的。

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