對(duì)特性阻抗的一種淺顯易懂的解釋

4.2 低頻無(wú)須量測(cè)Z0，高速才會(huì)用到TDR

當(dāng)訊號(hào)方波的波長(zhǎng)(λ讀音Lambda)遠(yuǎn)超過(guò)板面線路之長(zhǎng)度時(shí)，則無(wú)需考慮到反射與阻抗控制等高速領(lǐng)域中的麻煩問(wèn)題。例如早期1989年速度不快的CPU，其時(shí)脈速率僅10MHz而已，當(dāng)然不會(huì)發(fā)生各種訊號(hào)傳輸?shù)膹?fù)雜問(wèn)題。然而，目前的Pentium Ⅳ其內(nèi)頻卻已高達(dá)1.7GHz自然就會(huì)問(wèn)題叢生，相較當(dāng)年之巨大差異，豈僅是霄壤云泥而已! 由波動(dòng)公式可知上述當(dāng)年10MHz方波之波長(zhǎng)為： 　　但當(dāng)DRAM晶片組的時(shí)脈速率已躍升到800MHz，其方波之波長(zhǎng)亦將縮短到37.5cm;而P-4 CPU之速度更高達(dá)1.7GHz其波長(zhǎng)更短到17.6cm，則其PCB母板上兩者之間傳輸?shù)耐忸l，也將加速到400MHz與波長(zhǎng)75cm之境界?？芍说确庋b載板(Substrate)中的線長(zhǎng)，甚至母板上的的線長(zhǎng)等，均已*近到了訊號(hào)的波長(zhǎng)，當(dāng)然就必須要重視傳輸線效應(yīng)，也必須要用到TDR的測(cè)量了。

4.3 TDR由來(lái)已久

利用時(shí)域反射儀量測(cè)傳輸線的特性阻抗(Z0)值，此舉并非新興事物。早年即曾用以監(jiān)視海底電纜(Submarine Cable)的安全，隨時(shí)注意其是否發(fā)生傳輸品質(zhì)上的“不連續(xù)(Disconnection)的問(wèn)題。目前才逐漸使用于高速電腦領(lǐng)域與高頻通訊范疇中。

4.4 CPU載板的TDR測(cè)試

主動(dòng)元件之封裝(Packaging)技術(shù)近年來(lái)不斷全面翻新加速進(jìn)步，70年代的C-DIP與P-DIP雙排腳的插孔焊裝(PTH)，目前幾已絕跡。80年金屬腳架(Lead Frame)的QFP(四邊伸腳)或PLCC(四邊勾腳)者，亦漸從HDI板類(lèi)或手執(zhí)機(jī)種中迅速減少。代之而起的是有機(jī)板材的底面格列(Area Array)球腳式的BGA或CSP，或無(wú)腳的LGA。甚至連晶片(Chip)對(duì)載板(Substract)的彼此互連(Interconnection)，也從打金線(Wire Bond)進(jìn)步到路徑更短更直接的“覆晶”(Flip Chip; FC)技術(shù)，整體電子工業(yè)沖鋒之快幾乎已到了瞬息萬(wàn)變!

Hioki公司2001年六月才在JPCA推出的“1109 Hi Tester”，為了對(duì)1.7GHz高速傳輸FC/PGA載板在Z0方面的正確量測(cè)起見(jiàn)，已不再使用飛針式(Flying probe)快速移動(dòng)的觸測(cè)，也放棄了SMA探棒式的TDR手動(dòng)觸測(cè)(Press-type)的做法。而改采固定式高頻短距連纜，與固定式高頻測(cè)針的精準(zhǔn)定位，而在自動(dòng)移距及接觸列待測(cè)之落點(diǎn)處，進(jìn)行全無(wú)人為因素干擾的高精密度自動(dòng)測(cè)試。

在CCD攝影鏡頭監(jiān)視平臺(tái)的XY位移，及Laser高低感知器督察Z方向的落差落點(diǎn)，此等雙重精確定位與找點(diǎn)，再加上可旋轉(zhuǎn)式接觸式測(cè)針之協(xié)同合作下，得以避免再使用傳統(tǒng)纜線、連接器、與開(kāi)關(guān)等仲介的麻煩，大幅減少TDR量測(cè)的誤差。如此已使得“1109HiTESTER”在封裝載板上對(duì)Z0的量測(cè)，遠(yuǎn)比其他方法更為精確。

實(shí)際上其測(cè)頭組合，是采用一種四方向的探針組(每個(gè)方向分別又有1個(gè)Signal及2個(gè)Gnd)。在CCD一面監(jiān)視一面進(jìn)行量測(cè)下，其數(shù)據(jù)當(dāng)然就會(huì)更為準(zhǔn)確。且溫度變化所帶來(lái)的任何誤差，也可在標(biāo)準(zhǔn)值陶瓷卡板的自動(dòng)校正下減到最低。

4.5 精確俐落大小咸宜

此款最新上市的1109，不但能對(duì)最高階封裝載板的CPU進(jìn)行Z0量測(cè)，且對(duì)其余的高價(jià)位CSP、BGA、FC等，也都能在游刃有余下完成逐一精測(cè)。其之待測(cè)尺寸更可從10mm×10mm的微小，一躍而至到500mm×600mm的巨大，劇變情勢(shì)下均能應(yīng)對(duì)裕如令人激賞。未來(lái)業(yè)界也許還要對(duì) Coupon以外的實(shí)際訊號(hào)線要求量測(cè)Z0.