[發(fā)明專利]一種帶有損耗測(cè)試區(qū)的PCB板及其設(shè)計(jì)方法和使用方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211736319.1
• 申請(qǐng)日: 2022-12-31
• 公開（公告）號(hào): CN116170937A
• 公開（公告）日: 2023-05-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 秦玉倩;孫龍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州浪潮智能科技有限公司
• 主分類號(hào): H05K1/02
• 分類號(hào): H05K1/02;G01R31/28
• 代理公司: 濟(jì)南舜源專利事務(wù)所有限公司 37205
• 代理人: 張營磊

1.一種帶有損耗測(cè)試區(qū)的PCB板，其特征在于，包括PCB板，PCB板的板面有主布板區(qū)和損耗測(cè)試區(qū)，主布板區(qū)設(shè)置在PCB板板面的中部，損耗測(cè)試區(qū)設(shè)置在主布板區(qū)的外圍邊緣；

PCB板的主布板區(qū)設(shè)置有成對(duì)的差分傳輸線；

成對(duì)的兩根差分傳輸線的線寬相同，線距固定；

損耗測(cè)試區(qū)上設(shè)置有預(yù)設(shè)數(shù)量以及預(yù)設(shè)長度的單端測(cè)試線，單端測(cè)試線的線寬與差分傳輸線的線寬相同；

每根單端測(cè)試線兩端分別設(shè)置有一個(gè)過孔；

不同單端測(cè)試線的長度差大于設(shè)定長度閾值。

2.如權(quán)利要求1所述的帶有損耗測(cè)試區(qū)的PCB板，其特征在于，損耗測(cè)試區(qū)上設(shè)置有三根單端測(cè)試線，且三根單端測(cè)試線長度分別為2inch、5inch和10inch。

3.如權(quán)利要求1所述的帶有損耗測(cè)試區(qū)的PCB板，其特征在于，損耗測(cè)試區(qū)的單端測(cè)試線連接有損耗測(cè)試儀；

損耗測(cè)試儀通過線纜連接有探頭；

單端測(cè)試線的過孔與損耗測(cè)試儀的探頭連接；

損耗測(cè)試儀讀取該單端測(cè)試線在不同頻率信號(hào)線的損耗值，從而計(jì)算差分傳輸線的損耗值。

4.一種帶有損耗測(cè)試區(qū)的PCB板設(shè)計(jì)方法，其特征在于，具體步驟如下：

S?1.驗(yàn)證PCB板的損耗測(cè)試區(qū)中差分信號(hào)損耗等于該差分信號(hào)的單端走線的損耗；

S?2.將原有PCB板的損耗測(cè)試區(qū)的差分測(cè)試線更改為單端測(cè)試線，縮減原有PCB板的損耗測(cè)試區(qū)的尺寸。

5.如權(quán)利要求4所述的帶有損耗測(cè)試區(qū)的PCB板設(shè)計(jì)方法，其特征在于，步驟S1具體步驟如下：

S?11.根據(jù)S參數(shù)理論，預(yù)設(shè)一段傳輸信號(hào)線以及到該傳輸信號(hào)線距離相等的上下參考平面，形成四端口傳輸線；

S?12.預(yù)設(shè)信號(hào)從P1端口到P2端口傳輸產(chǎn)生的損耗定義為S21，從P3端口到P4端口傳輸產(chǎn)生的損耗定義為S43,P?1端口輸入信號(hào)在P4端口產(chǎn)生的遠(yuǎn)端串?dāng)_為S41，P3端口輸入信號(hào)在P2端口產(chǎn)生的遠(yuǎn)端串?dāng)_為S?23；

S?13.從P1、P3端口輸入的差分信號(hào)到P2、P4端口后產(chǎn)生的差分損耗S_DD21表示為:

S_DD21＝0.5×(S₂₁+S₄₃-S₄₁-S₂₃)；

S?14.S₄₁和S₂₃大小根據(jù)傳輸線之間的遠(yuǎn)端串?dāng)_系數(shù)FEXT計(jì)算，而遠(yuǎn)端串?dāng)_系數(shù)FEXT計(jì)算公式為:

其中Len代表差分走線長度，RT為信號(hào)上升時(shí)間，v表征信號(hào)傳輸速度，C_ml和L_ml為傳輸線間單位長度互容和互感，C_L和L_L為信號(hào)路徑上的單位長度電容和電感；

S?15.預(yù)設(shè)的信號(hào)傳輸線為對(duì)稱帶狀線，因該信號(hào)傳輸線周圍的介質(zhì)同質(zhì)，且均勻，得出走線之間的相對(duì)耦合電容和相對(duì)耦合電感完全相同，即C_ml/C_L-L_ml/L_L＝0，判定遠(yuǎn)端串?dāng)_系數(shù)FEXT為0，即不存在遠(yuǎn)端串?dāng)_；

S?16.由于S41和S23均為0，差分信號(hào)傳輸線的差分計(jì)算公式可以簡(jiǎn)化為：

S_DD21＝0.5×(S₂₁+S₄₃)；

S?16.再根據(jù)原有原有損耗測(cè)試區(qū)coupon中，差分測(cè)試線都是對(duì)稱的，對(duì)稱的差分測(cè)試線都有S21＝S43，因此S_DD21＝S₂₁＝S₄₃；

S?17.PCB層疊設(shè)置為對(duì)稱帶狀線時(shí)，PCB板的損耗測(cè)試區(qū)中差分信號(hào)損耗等于該差分信號(hào)的單端走線的損耗。

6.如權(quán)利要求4所述的帶有損耗測(cè)試區(qū)的PCB板設(shè)計(jì)方法，其特征在于，步驟S2具體步驟如下：

S21.查找原有PCB板的損耗測(cè)試區(qū)的每對(duì)差分測(cè)試線；

S22.將每對(duì)差分測(cè)試線中刪除一根差分測(cè)試線及其對(duì)應(yīng)過孔，保留一根差分測(cè)試線及其單端過孔，作為單端測(cè)試線。