Testabilité des impédances contrôlées
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Note
d'Application N° 132 Testabilité des impédances contrôlées |
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| Version pdf pour imprimante |
| Rappel
La réflectométrie (TDR) est devenue la méthode standard reconnue pour la mesure des impédances contrôlées sur les circuits imprimés. Idéalement, la piste doit faire environ 15 cm de long (selon la recommandation de la note IPC2141), afin d'avoir une impédance constante sur une longueur suffisamment grande de la piste et pouvoir mesurer la valeur moyenne avec précision. Les aspects conception Quelques considérations simples sur la conception aideront le fabricant a augmenter son rendement et à réduire ses coûts. |
| Test
par coupon
La méthode la plus simple pour les fabricants de circuits imprimés est de faire le test des circuits à impédances contrôlées avec des coupons de test, avec des plages d'accès standardisées. Ces coupons peuvent être soit développés par le client, soit ajoutés par le service qualité du fabricant. Les modifications de coupon sont souvent interdites par le client. Cela oblige le fabricant à investir dans un grand nombre de sondes de test, qui doivent être interchangées régulièrement, ce qui conduit à réduire la fiabilité de mesure de l'instrument. Il est en conséquence souhaitable que le concepteur et le fabricant s'accordent sur le pas des empreintes de test du coupon afin de minimiser les variantes de sondes. Pourquoi ne pas utiliser une sonde à pas variable ? Ces sondes existent déjà, mais elles sont moins faciles à utiliser, et leur usage intensif conduit à terme à une dégradation de la fiabilité des mesures. |
| Le
test sur les cartes
La plupart des tests se font sur les coupons. Si le test sur le circuit lui-même s'avère nécessaire, il est recommandé de rendre la piste de test accessible près des bords de la carte et de bien la repérer. Les trous traversant doivent être assez large pour permettre la prise de mesure avec la sonde. Il est presque impossible de faire une mesure sur des microvias. Bien que le contact HF soit de bonne qualité, il n'est pas aisé d'accéder à une si petite surface surtout si l'on doit faire des milliers de mesure journellement. Si l'on doit tester une piste réelle du circuit, il faut avoir un accès à la masse très près du point de mesure, sinon la connexion HF sera mauvaise et la mesure dégradée. |
| Longueur
de la piste de test
En production, pour obtenir des résultats consistants et reproductibles, il faut prévoir une piste de test assez longue pour éviter les aberrations dues au contact sonde- piste et à la dispersion en fin de piste. Bien que certaines publications recommandent de tester 50 à 70% de la longueur de piste, ce n'est pas toujours judicieux pour les pistes courtes. La longueur optimum d'une piste de test se situe autour de 150 mm. Le document IPD317 contient des informations complémentaires sur la conception des coupons de test. Nous vous suggérons de sélectionner la longueur de test dans la zone la plus plate de l'impédance se situant entre les aberrations du point de départ et la remontée de la courbe vers le circuit ouvert, en fin de piste. Une fois choisie, la zone de test servira à tous les tests attachés à ce type de circuit. |
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| Rendre
la tâche aisée pour l'opérateur
Une fois l'écart de l'empreinte de test défini, il faut s'assurer que les plages de test ont la même orientation. Cela est bénéfique autant au test manuel qu'automatique. Avec un testeur manuel, cela évite à l'opérateur de retourner la sonde sans arrêt. L'alignement de points de test selon une même orientation accélère le temps de test du testeur automatique. Lorsque les coupons de test sont fabriqués par panneaux, comme dans l'exemple des modules Rambus® RIMM, l'orientation des points de test est également important. Les premiers modules RIMM avaient des points de test avec des masses décalées de 180 degrés entre un bout de la carte et l'autre. Les nouvelles versions ont tous les points de test orientés de la même façon. Si vous devez modifier la conception d'un module Rambus ancien, vous pouvez nous contacter afin de vous mettre en contact avec l'équipe de Rambus qui vous confirmera l'accord de modification. |
| Rendre
la tâche aisée pour l'opérateur
Une fois l'écart de l'empreinte de test défini, il faut s'assurer que les plages de test ont la même orientation. Cela est bénéfique autant au test manuel qu'automatique. Avec un testeur manuel, cela évite à l'opérateur de retourner la sonde sans arrêt. L'alignement de points de test selon une même orientation accélère le temps de test du testeur automatique. Lorsque les coupons de test sont fabriqués par panneaux, comme dans l'exemple des modules Rambus® RIMM, l'orientation des points de test est également important. Les premiers modules RIMM avaient des points de test avec des masses décalées de 180 degrés entre un bout de la carte et l'autre. Les nouvelles versions ont tous les points de test orientés de la même façon. Si vous devez modifier la conception d'un module Rambus ancien, vous pouvez nous contacter afin de vous mettre en contact avec l'équipe de Rambus qui vous confirmera l'accord de modification. |
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| Ressources
Un exemple de coupon de test contenant de nombreux exemples de structure peut être téléchargé gracieusement (voir ci-dessous). Ce coupon peut être modifié pour répondre à votre besoin et a été prévu pour un accès de test manuel et automatique. Fichier gerber d'un exemple de coupon de test : mpcd1345.zip (170Ko). Empreintes de test )Une grande variété d'empreintes de test sont proposées. Vous pouvez télécharger la dernière mise à jour des empreintes de test disponibles pour nos sondes de test, en sélectionnant le lien suivant : IP Probe Footprints.pdf (220Ko). Vous noterez qu'il est important de standardiser l'empreinte de mesure pour éviter d'avoir trop de types de sondes en stock. Si vous démarrez dans la fabrication de circuits à impédance contrôlée ou si vous souhaitez rationaliser vos types de sondes, vous pouvez prendre contact avec martyn.gaudion@polarinstruments.com qui répondra à toutes vos questions sur ce sujet. |
| Modifications
de la conception il est important pour l'ingénieur de fabrication de maintenir un bon dialogue avec le concepteur des circuits à impédance contrôlée. Il est quelquefois nécessaire de faire des ajustements pour optimiser le rendement, par exemple l'indisponibilité d'un prépreg en telle ou telle dimension peut obliger à modifier les empilages et par conséquent à recalculer les dimensions des pistes à impédance contrôlée. Pour vous assister dans ce processus, le logiciel de calcul d'impédance Polar SI6000A peut recalculer les dimensions à partir d'une impédance cible et tracer la sensibilité de l'impédance aux variations de paramètres. |
| Plus
d'informations ? Pour plus d'informations sur la mesure d'impédance contrôlée, contactez: martyn.gaudion@polarinstruments.com Pour plus d'informations sur le calcul d'impédance par solveur de champs, contactez : ken.taylor@polarinstruments.com |
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Polar Instruments Ltd polarinstruments.com Tel: +44 1481 253081 Fax: +44 1481 252476 © Polar Instruments 2002 |
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| © Polar Instruments 2002. Polar Instruments pursues a policy of continuous improvement. The specifications in this document may therefore be changed without notice. All trademarks recognised. | |
