PCBと他の相互接続技術の広帯域特性評価のための短パルス伝搬手法の応用

DEUTSCH Alina; KRABBENHOFT Roger S.; MELDE Kathleen L.; SUROVIC Christopher W.; KATOPIS George A.; KOPCSAY Gerard V.; ZHOU Zhen; CHEN Zhaoqing; KWARK Young H.; WINKEL Thomas-Michael; GU Xiaoxiong; STANDAERT Theodorus E.

文献

J-GLOBAL ID：201002241362523427 整理番号：10A0611014

PCBと他の相互接続技術の広帯域特性評価のための短パルス伝搬手法の応用

Application of the Short-Pulse Propagation Technique for Broadband Characterization of PCB and Other Interconnect Technologies

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資料名：
巻： 52 号： 2 ページ： 266-287 発行年： 2010年05月
JST資料番号： H0383A ISSN： 0018-9375 CODEN： IEMCAE 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

単純であるが非常に有用な時間領域で広帯域な伝送特性評価をすることができる技術を開発した。異なる長さの伝送路の波形を時間軸で測定することにより単純な信号処理をし,相互に関係を及ぼすモデルを使って断片化をすることで,10kHzから70GHzまでの広いレンジで使えるモデルである。現在の時間域反射法によるプロセスモニタリングはインピーダンスZ₀の読み出しだけであり,大きな誤差をもっており,その結果システムコスト,設計および電力に影響を与えている。新しいIPC標準に従った有効バンド幅法(EBW),ルートインパルスエネルギー(RIE)や短パルス伝播手法(SPP)などは,α(f),β(f)およびZ0を導き出す。正しい値を求めるには,高速信号源を使い良いプローブを使い,より少ない寄生容量のものを使ったモニタークーポンが必要である。SPPでは相対的にコスト効率が良い装置を使うことが出来る。しかしそのような生産現場向けの構造と終端の大きな寄生容量によりベクターネットワークアナライザ(VNA)では正しい値を求める事が難しい。挿入損失をかなり高精度で広帯域に求められるが,インピーダンスを求めることが難しい。SPP手法は広いレンジの伝送路に対して適用できる。たとえば,チップ上の信号,チップキャリア,カード,ボード,およびケーブルに対しても簡単な試験構造を採用することで,適用できる。この手法は評価用のハードウェアをつくらないでも非常に簡単なモデルを使ってエミュレートやシミュレーションでき,そのため設計の予測を立てたり,方向性を確認することができる。測定した減衰が+/-1.6%という小さな変化であっても見分けることができた。Debye関数は本稿の中で扱うような典型的なデジタルアプリケーションの中で見られたり,求められたりする,ゆっくり変化する誘電損失を表現できる。他の関数もまた用いられている。われわれの研究では,22極の有理関数を用いて,10kHzから1000GHzまでの範囲で,CZ2Dソルバーの一部を用いた。タイミングと振幅がよく一致しており,用いたモデルと全体の導出プロセスが妥当であることを示している。正確で適切なモデルは多層内層接続構造を表現することができており,SPPが優れた理由である。

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固体デバイス計測・試験・信頼性 , プリント回路

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