PCB의 고주파 신호 무결성 검증

전자기기 개발자들은 지난 몇 년 동안 PCB에 발생하는 고속 신호에 대한 간섭을 방지하기 위한 다양한 방식을 개발했습니다. 하지만 복잡성과 주파수의 증가로 인해, PCB는 40 GHz 이상의 주파수를 지원하는 새로운 한도를 적용해야만 합니다. 빠르게 성장하는 5G 시장으로 인해 오늘날의 디지털 시스템은 고주파수 대역에서 원활히 작동해야 한다는 새로운 과제에 대응해야 합니다. PCB의 Back Drill Defect, 또는 인덕턴스나 커패시턴스에서의 장애(Impairment) 및 임피던스 변화(Discontinuity) 등은 몇 피코초의 급격한 변화만으로도 신호 품질에 큰 영향을 미칠 수 있습니다. 많은 기업들이 신속하고 기능적인 PCB 테스트의 필요성을 인식하고 있습니다. 로데슈바르즈는 이러한 고객들을 위해, MicroCraft® E2V6151 Series와 R&S®ZNB Vector Signal Analyzer로 구성된 완전한 자동화 솔루션을 제공합니다.

목표

설계 엔지니어는 5G 또는 데이터 센터 애플리케이션용 PCB가 40 GHz 이상의 신호 주파수에서 필요한 신호 품질을 만족함을 보장해야 합니다. 또한 PCB의 Through Hole에서 구리 배럴(또는 스텁)의 사용되지 않은 부분을 제거하기 위해 적용하는 CDD(Controlled Depth Drilling) 또는 백드릴이라고 하는 기법의 성공 여부를 확인해야 합니다. 포괄적인 테스트 및 계측 솔루션에는 연구소용 하이엔드 장비, 그리고 비용 효율적인 생산 솔루션이 있습니다.

Verify-high-frequency_ac_en_3608-3961-92_01.jpg
출처: MicroCraft
라이트박스 열기

MicroCraft 솔루션

MicroCraft® E2V6151은 최대 40 GHz의 주파수 대역을 지원하는 PCB용 자동 측정 시스템입니다. 이 시스템은 두 가지 측정 개념, 즉, 테스트 쿠폰 측정 개념과 PCB의 고속 신호 라인 측정 개념을 지원합니다. 측정 파라미터는 반사 손실, 삽입 손실, 실제 트레이스 임피던스와 테스트 쿠폰의 S-파라미터입니다. 고주파 프로브 유닛에는 프로브 간 근접이 가능하고 다양한 패드 배열을 테스트할 수 있는 180° 회전 메커니즘이 장착되어 있습니다. FormFactor의 ACP Series와 같은 다양한 공급업체의 고주파 프로브가 지원됩니다. 프로브는 해당 교정 기판을 사용하여 프로브 팁 인터페이스에서 교정합니다.

Verify-high-frequency_ac_en_3608-3961-92_02.jpg
출처: MicroCraft
라이트박스 열기

측정할 PCB와 정확히 접촉하기 위해 정렬 카메라가 자동으로 PCB의 위치를 인식합니다. 이 카메라에는 접촉을 시각적으로 확인하기 위한 보조 카메라가 장착되어 있습니다. 압력 센서는 기판에서 프로브의 접촉을 확인하며, 프로브를 기판으로 과도하게 눌러 손상되지 않도록 방지합니다.

로데슈바르즈 솔루션

특히 높은 데이터 레이트에서 커넥터, 케이블, PCB 등의 패시브 구성요소 테스트에 기존 TDR(Time Doman Reflectometry) 셋업 대신 VNA(Vector Network Analyzer)를 적용하는 사례가 증가하고 있습니다. 이 분야에서는 높은 정확도와 속도, ESD 신뢰성, 정밀 측정이 가능한 신호 무결성 테스트를 지원하는 VNA를 가장 선호합니다.

R&S®ZNB Vector Network Analyzer
R&S®ZNB Vector Network Analyzer
라이트박스 열기

벡터 네트워크 분석 분야에서 60년 넘게 성공적으로 서비스를 제공한 경험이 있는 로데슈바르즈는 R&S®ZNB Vector Network Analyzer 제품군으로 새로운 벤치마크를 수립했습니다. 이 분석기는 높은 측정 정확도와 포인트당 5 μs 이상의 뛰어난 속도를 함께 제공합니다. 온도와 시간에 대한 기기의 높은 안정성은 재교정을 수일 간 수행하지 않더라도 측정의 신뢰도를 보장합니다. 최대 140 dB(10 Hz IF 대역폭에서)의 넓은 다이내믹 레인지와 결합해 최고 40 GHz의 고주파수 PCB의 신호 주파수를 검증하는 완벽한 측정 도구입니다.

파트너사와의 협력으로 In-Fixture 측정에서도 개선된 디임베딩 및 임베딩 솔루션이 지원됩니다. 업계에서 인정한 소프트웨어 솔루션이 VNA 사용자 인터페이스에 통합되었습니다. R&S®ZNB는 초소형 기기에 필요한 테스트 장치와 프로브를 탑재한 완전한 솔루션을 사용하여 PCB에서 신호 무결성을 측정합니다.

관련 솔루션