9 個快速修正及改善測試 DDR 信號的方式- LECROY示波器

根據 JEDEC 的要求在 DRAM 信號引腳處進行信號量測可能具有挑戰性。為確保信號能夠正確獲取 , 這裡有九種簡單的方法來改進您的 DDR 測試方式。


1.使用固定工具減輕探頭尖端的壓力
多款 Teledyne LeCroy 探棒的附件配備一支免持探頭支架(例如 WaveLink 和 DH 系列探棒),最初設計用於將重量放在探頭尖端以確保良好的接觸。 然而,許多 DDR 探測操作使用焊入 (SI) 尖端,其所衍生出另一個問題是如何減輕測試點尖端上的應力,以免破壞焊料。 經過實驗證明,如果您以“反向安裝”方向使用免手持(圖 1),它會將測試棒主體置於一個完美的位置,以幫助減輕探頭尖端的壓力。

9-個快速修正及改善測試-DDR-信號的方式-1.png圖 1:反向免手持安裝座和芯片夾子有助於減輕易碎焊料的壓力


鵝頸管(圖 2)是另一種工具,可用於定位測試探棒尖端位置,使其位於電路板上方,同時平穩地降低引線以與測試信號引腳接觸。當然,您也可以使用“晶片夾”(圖 1 右下角)將探棒安裝到印刷電路板的一角或機箱的邊緣,以使探棒尖端穩定。(備註:“晶片夾”是一個統稱。這是連接測試探棒的探頭配件,不是用來封閉其他包裝袋)。

9-個快速修正及改善測試-DDR-信號的方式-2.jpg圖 2:安裝的鵝頸管在另一個芯片上支持尖端與引腳良好對齊

2. 安全連接
由於 DDR 焊接點測試的複雜性,通常先將探棒尖端連接到電路板的一個測試點,然後再將它們連接到另一個位置的測試棒主體。 如果電路板在運輸過程中晃動或碰撞,易碎的焊接點很容易被破壞。


要固定探棒尖端,請使用 Kapton 膠帶,因為它具有絕緣性且易於移除,因此效果特別好。 Kapton 膠帶也可用於固定可能干擾探棒的物品,如電纜。 但是,不要將 Kapton 膠帶放在阻尼電阻器引線和柔性電路尖端的頂部,因為移除它時可能會損壞這些精緻的結構。 最佳做法是將 Kapton 膠帶放在尖端下方,但覆蓋互連引線(圖 3)。

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圖 3:這麼多的 Kapton 膠帶可能看起來過多,但如果您在不同位置之間移動電路板,建議確保連接安全。 只需避免阻尼電阻引線和柔性電路尖端。


有客戶提到 ESD 靜電保護袋來保護待測電路板。儘管這看起來似乎是一個好主意,尤其ESD靜電保護袋旨在保護電子設備,但由於某些 ESD 袋的外表面可能成為導體,實際上的用途可能會與電路的帶電部分接觸並將其短路,或者將信號從一個節點發送到另一個節點並破壞電路。
9-個快速修正及改善測試-DDR-信號的方式-4.jpg靜電保護袋


3. 使用但不要過度使用熱熔膠
與 Kapton 膠帶一起,熱熔膠可用於將探針尖端固定到板上。 它的最佳位置是在可以輕鬆移除的尖端頂部,避免引線和焊料堆疊,效果與膠帶相同。 圖 4 中的上兩個探頭顯示了正確的測試及膠黏位置。但不建議在探頭尖端下方塗膠,如圖 4 下方所示,使用太多膠水淹沒電阻器和電阻器引線,可能會損壞探頭。造成移除時的困擾
9-個快速修正及改善測試-DDR-信號的方式-5.jpg圖 4:正確(上 方兩個)和不正確的(下方)放置探針尖端上的熱熔膠。

4. 在連接尖端之前從機箱中取出 DIMM 模組
如果您首先從機箱中卸下 DIMM,那麼焊接和固定探棒尖端會容易得多。 電路板完成後,將 DIMM 重新連接到機箱,然後將探棒尖端連接到測試棒主體。


5. 探測球柵陣列 (BGA) 的背面
從信號完整性的角度來看,探測 DDR 信號的理想位置是 BGA 的背面。 這就是 JEDEC 設想的 DDR 測試方式。 但是,並非每個 DIMM 都是單列 DIMM,BGA 焊球模式可從電路板的另一側將信號引出測試。


6. 無法探測 BGA 時使用內插器具
如果您無法測試操作 BGA 的背面——例如,如果您的 DUT 是雙列 DIMM,電路板兩側都有晶片,或者所有晶片引腳都朝下,並且無處連接探針—您可以使用插入器 (Interposer) 將測試點引腳斷開到探測點。然後,您將探棒尖端焊接到焊盤上以量測其他無法測試的信號位置(圖 5)。甚至還有可用於 SO-DIMM 的插槽式內插器。

9-個快速修正及改善測試-DDR-信號的方式-6.jpg圖 5:訪問 DDR通過焊盤上的信號插入器(Interposer)。

因為Interposer是一種將自身阻抗添加到電路中的夾具,所以最好僅在沒有其他測試選項時才使用內插器。儘管如此,信號完整性仍是合理的,如果您從信號路徑中去除插入器參數,測試結果數值會得到改善。您可以通過將 Interposer 製造商提供的 S 參數模型輸入到示波器上的 Eye Doctor II 或 SDAIII-CompleteLinQ 軟體中可輕易地完成除去額外 S參數的測試結果。


插入器 (Interposer) 可能難以安裝到擁擠的電路板上。一些公司甚至選擇將插入器 (Interposer) 的安裝外包給專門從事此工作的其他公司來進行安裝/焊接的工作。放置插入器 (Interposer) 時,請瞄準晶片中央的位置,以免誤差造成測試時額外的干擾。


7. 只有在增益精度有問題時才移除阻尼電阻
內插器 ( Interposer) 有自己的終端阻抗,有時內插器( Interposer)製造商會建議您從探棒尖端移除阻尼電阻以提高信號響應。然而,去除阻尼電阻僅能提高大約 3% 的AC 響應和大約 4% 的DC響應,因此只有在 DUT 處於通過測試值的 3-4% 範圍內時使用這方式才有意義。如果您的 DUT 已經具有良好的信號通過容許值,則移除阻尼電阻器沒有任何好處——特別是如果您與其他人共用探頭,其他同事在使用時可能產生困擾而必須更換它們。
如果您認為必須移除阻尼電阻來進行測試,我們建議用一根 34 號線來替換它們,該線的長度應超出探棒尖端 PCB 邊緣約 3mm。


8. 避免高速應用的長引線和方形探頭插座
避免將較長引線添加到探棒尖端以到達較複雜及困難的測試點。 長而不均勻的尖端引線(圖 6)只會在電路中增加電感效應。 您應考慮將引線盡可能縮短,並使用固定工具或內插器 ( Interposer) 到達難以探測的位置。

9-個快速修正及改善測試-DDR-信號的方式-7.jpg圖 6:額外增加的長引線只會增加電感到電路。 避免拉長導致難以探測點,建議使用固定工具代替


方形探頭插座( Square pin adapter) 能夠最大限度地減少電感效應,但它們通常只有大約 3 GHz額定頻寬值,因此限制為低速 DDR2 信號的應用,面對DDR3以上高速信號就顯得不理想,而 SI 探針尖端的額定頻寬值通常要高得多。 在測試時 , 應避免在超過 3 GHz 的任何應用中使用方形探頭插座 , 避免測試信號頻寬響應不足。
9. 測量浮動信號時始終將探棒接地
所有主動差動式探棒(例如用於 DDR 探測)都有一個峰值差模範圍和一個以地為參考的CMRR共模範圍。 如果測量的信號是未接地的浮動信號,它可能會浮動到並超出探頭的共模範圍。
充其量,這將導致信號出現明顯的“削波”或“擠壓”(圖 7)。 更糟糕的是,您可能會損壞探棒、炸毀示波器上的通道或傷害自己。

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圖 7:出現的特徵“夾住”跡線信號浮動在探頭的共模範圍之外

您只需將鱷魚夾或將探棒提供的接地線連接到 DUT 通常接地的位置,即可將浮動設備接地。




2022-03-04