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適用于測量高速信號(hào)的快捷、簡便、高性能方法


時(shí)間:2017-12-21 作者:寂寂
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沒時(shí)間把探頭尖端焊接到器件上?不確定高速設(shè)計(jì)的問題來自哪兒?這些都是工程師們經(jīng)常遇到的問題。隨著時(shí)間壓力越來越大,偶發(fā)問題阻礙項(xiàng)目竣工,您需要一種快捷、簡便、高性能的方法,來測量高速信號(hào)。

高速信號(hào)通常是指多條時(shí)序和頻率要求較高的信號(hào),也是傳輸速率比較高的數(shù)字信號(hào)。一個(gè)頻率不高的方波,如果邊沿非常陡的話,在信號(hào)完整性里應(yīng)該把它當(dāng)高速來看。因?yàn)樗念l率成分里有高頻成分。

示波器上捕獲信號(hào)的傳統(tǒng)方式一直是采用手持式示波器探頭。這種點(diǎn)測探頭方式值得信賴,有很多優(yōu)勢,如通過在不同測試點(diǎn)之間移動(dòng)探頭尖端,能夠迅速掃描一系列信號(hào)。如果不擔(dān)心測量的保真度,那么這種瀏覽方式的效果很好,因?yàn)榭吹紻C電壓電平或工作時(shí)鐘已經(jīng)足夠了。如果需要更詳細(xì)的分析或更高的測量保真度,那么許多工程師會(huì)選擇把探頭尖端焊接到電路板上。

而現(xiàn)在,由于泰克P7700探頭的問世,工程師們有了一種新的選擇,可以使用精密的點(diǎn)測探頭尖端連接到高帶寬差分探頭或TriMode?探頭上。通過新的高帶寬點(diǎn)測探頭尖端,您可以快速簡便地在不同測試點(diǎn)之間移動(dòng)探頭,同時(shí)仍能保持測量保真度。

物理挑戰(zhàn)

您可能會(huì)說:我需要探測形狀非常小的電路特點(diǎn)和元器件。我的元器件尺寸是0201,差分線對最近可能會(huì)達(dá)到14 mils (0.35mm)。當(dāng)前元器件體積這么小,電路板密度這么高,接觸測試點(diǎn)極具挑戰(zhàn)性。此外,測試點(diǎn)通路是BGA封裝部件背面的通路或位于較大部件之間的解耦電容器。電路板設(shè)計(jì)試圖把盡可能多的功能封裝到器件中,只要PCB設(shè)計(jì)規(guī)則允許,那么通路間距會(huì)盡可能地近。在試圖探測信號(hào)時(shí),另一個(gè)挑戰(zhàn)是接入這些“通路群”。


BGA封裝器件背面的通路群


點(diǎn)測探頭尖端要小到什么程度,才能接觸想要的測試點(diǎn),而不是任何其他相鄰的觸點(diǎn)呢?以0201電阻器為例,器件上的觸點(diǎn)是0.004”x 0.012”(0.1mm x 0.3mm),因此探頭尖端的直徑必需<1mm,接觸點(diǎn)要足夠小,才能登錄器件連接盤(~.008”/~0.2mm)。如果下圖所示的機(jī)械筆引線是探頭的尖端,那么它實(shí)在太大了,是不能實(shí)現(xiàn)可靠的接觸的。同樣,下圖所示的銳口牙刮匙銳利的尖端也太大了,不能登錄和粘貼電阻器的焊接盤。


尖端尺寸與SMT器件對比


下圖所示的泰克P77BRWSR的探頭尖端直徑不到0.01”(0.25mm),尖端的末尾有4個(gè)銳利的鉤,可以牢固地接觸SMT元器材連接盤、間距很近的通路和間距很窄的差分線對。

泰克P77BRWSR點(diǎn)測探頭附件

保持連接

我們假設(shè)瀏覽器的探頭尖端又小又尖,那么在確定想要使用瀏覽器時(shí),您會(huì)考慮哪些其他因素呢?下面這些話援引自使用點(diǎn)測探頭探測器件的部分工程師,相信您對這些話也很熟悉:
“在我瀏覽信號(hào)時(shí),會(huì)發(fā)生失連或意外移動(dòng)到別的引腳。”“在瀏覽信號(hào)時(shí),我想在尖端上保持正的壓力?!?/span>

很明顯,非常重要的一點(diǎn)是瀏覽器牢固地連接、并且一直連接到器件上,特別是需要延伸到示波器,同時(shí)仍保持與信號(hào)連接。點(diǎn)測探頭尖端上銳利的點(diǎn)有助于實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。P77BRWSR上的鉤足夠小、足夠銳利,可以緊緊地埋入金屬觸點(diǎn),如焊點(diǎn)或銅線。


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