Сотрудниками Центра тестирования радиоэлектронной аппаратуры и печатных плат (ЦТРЭА и ПП), организованного на базе завода «Совтест АТЕ» в городе Курске, проводилось тестирование ВЧ кабеля одного из наших Заказчиков на соответствие заявленным характеристикам.
Динамический рефлектометр ИРС-35
В процессе тестирования ВЧ кабеля с применением динамического рефлектометра ИРС-35 были выявлены несоответствия качества образцов ВЧ кабеля заявленным техническим характеристикам, в частности, было выявлено значительно завышенное волновое сопротивление (рис. 1).
Как видно на рисунке, волновое сопротивление кабеля на участке до 230 мм составляет 47,8 Ом, после чего резко возрастает до 145 Ом. Возможность отображения параметра по оси Х в миллиметрах позволяет видеть расстояние до дефекта – около 230 мм. Шумы и флуктуации настолько сильны, что не позволяют стабилизироваться сигналу и корректно измерить его волновое сопротивление на участке от 375 мм, о чем был проинформирован Заказчик.
Для контроля волнового сопротивления микрополосковых линий и дифференциальных пар инженеры ООО «Совтест АТЕ» используют собственную разработку предприятия – динамический рефлектометр ИРС-35.
Применяемая в приборе технология и интуитивно понятный русскоязычный интерфейс управляющего программного обеспечения позволяют оператору быстро измерить волновое сопротивление в любой точке полосковой линии, а также отследить любое его изменение по всей длине контролируемой полосковой линии в режиме реального времени.
Для удобства пользователя ось X графика волнового сопротивления проградуирована шкалой времени и расстояния. Это позволяет анализировать распространение сигнала по всей длине линии передачи данных, и по форме сигнала определить расстояние до местонахождения неоднородности (обрыва, КЗ или нарушения геометрии полосковой линии), ее размер (в случае утонения проводника или изменения толщины слоя диэлектрика), общую длину линии передачи данных с учетом коэффициента диэлектрической проницаемости изолятора, который можно задать вручную или выбрать из перечня наиболее часто используемых в производстве ПП материалов диэлектриков.
По итогам устранения Заказчиком всех замечаний были проведены повторные тестирования образцов ВЧ кабеля. Тесты показали увеличение волнового сопротивления в месте пайки до 60 Ом, а отсутствие шумов и флуктуаций позволило измерить весь тестируемый проводник (рис. 2).
ИТОГ: представленные выше дефекты всегда являются следствием нарушений технологического процесса, некорректного подбора используемых материалов или ошибками разработчиков.
ВЫВОДЫ: динамический рефлектометр ИРС-35 представляет собой систему, предоставляющую возможность выявить ошибки и сбои в целом ряде этапов производства высокочастотных устройств. Его использование позволяет выявлять неверные настройки или случайные неполадки в технологическом процессе, контролировать качество материалов, из которых изготавливаются ВЧ изделия.
Динамический рефлектометр позволяет обнаруживать следующие дефекты:
- изменение ширины и высоты (утонения/утолщения) участков проводников;
- изменение ширины, деформацию покрытий печатной платы;
- изменение диэлектрической проницаемости материалов;
- изменение толщины диэлектрика;
- ухудшение свойств, вызванное воздействием повышенных температур и влажности;
- повреждения, вызванные повышенным давлением во время процесса прессования слоев печатной платы;
- нарушение слоя диэлектрика.