矢量网络分析仪在高速PCB材料评估中的应用
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ｔ ｉ ｒｉ ｌ ｎ ｒ ｄ ｃ ｓｔ ｅ ａ ｐｌ ａｉｎ ｏ Ａ ｉｈ ｓ ｅ ｄ Ｐ ｈｓａｔｃｅ ｉｔｏ ｕ ｅ ｐ ｉ ｔｏ ｆＶＮ ｉ ｈｇ ｐ ｅ ＣＢ ａｅ ｉｌｅ ａｕ ｔｏ ｈ ｃ ｎ ｍ ｔｒａ ｖ ｌ ａｉ ｎ．
Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｓ ＶＮ Ｈｉ ｈ ｓ ｅ ｄ Ｐ ｄ Ａ； ｇ ｐ ｅ ＣＢ； ａ ｅ ｉ ｌ ｒ ｐ ｒ ｅ ； ｉ ｎ ｌｎ ｅ ｒ ｙ Ｓ— ａ ａ ｔ ｒ Ｍ ｔ ｒ ｏ ｅｔ ｓ Ｓ ｇ ａ ｔ ｇ ｉ ； ｐ ｒ ｍｅ ｅ ａ ｐ ｉ ｉ ｔ
广 义 上 讲 ，信 号 完整 性 是 指 在 高 速 产 品 中 由互 连 线 引起 的所 有 问题 ，主 要 研 究 互 连 线 与 数 字 信 号 的 电
耗 （ ）是Ｐ Ｂ 速 信 号 传 输 能 力好 坏 的决 定 性 因 Ｄｆ Ｃ 高 素 ， 同 时高 频 信 号 在 传 输 线 的铜 箔表 面 产 生 “ 肤 集 效应 ” ，对 高 速 信 号 完 整 性 也 产 生 一 定 的 影 响 ， 并
文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１ ０ — ０ ６ｌ ０ ２） ６ ０ ６ — ３ ０ ９ ０ ９ ２ １ ０ — ０ ４ ０
中 图分 类 号 ：Ｔ ４ Ｎ １
Ａｐｐｌｃ ｔｏ ｆＶＮＡ ｇ ｐｅ ｄ ＰＣＢ ａ ｅ ｉ ｌｅ ａ ｕａ ｉ ｎ ｉａ ｉ ｎ ｏ ｉ ｈｉ ｈ ｓ ｅ ｎ ｍ ｔ ｒ ａ ｖ ｌ ｔｏ
料 在 高速 信 号 传 输 方 面 的特 性 评 估 和 检 测 。当 前对
于 高速 板 材 的 电性 评 估 大 多数 采 用 标 准 样 品 测 试材
料 的Ｄｋ 和Ｄｆ ，没 有 考 虑 设计 和 制 作 对Ｐ Ｂ的影 响 ， Ｃ 对 高速 信号 完整 性 的表征 不直观 。
响 信 号 传 输 的 可 靠 性 。Ｐ Ｂ 信 号 完 整 性 的 主 要 影 Ｃ 是 响 因 素 之 一 ，如 何 解 决 高 速Ｐ Ｂ的信 号 完 整 性 问题 Ｃ
在２ １ 年 成 为 国 内外 业 者 的研 究热 点【。Ｐ ０１ １ ＣＢ的材 料 ］
２ 信 号 完整性 与矢 量 网络 分析 仪
２ １ 信 号 完 整 性 ．
大 多数 电子 系统产品 ，当时钟 频率超过１０ＭＨｚ ０ ，
特 性 对信 号 完整 性 有 着 重要 的影 响 ¨ ，基 板材 料 是
ｅ ｅｔ ａｔ ｆ ｉｈｓｅｄＰ Ｂ ｓ ｎｌｎｅｒｙ Ｂ ｓｄｏ ｅ ｅｔ ｒ ｃ ｌ ｆ ＮＡ （ｅｔｒ ｔ ｏｋＡ ａ ｚｒ ｆ ｃ ｆ ｏ ｏ ｇ ｐｅ Ｃ ｉ ａ ｉｔ ｉ ． ａｅ ｎｔ ｓｐｉ ｉ ｅ ｏ ｆ ｃ ｒ ｈ ｇ ｇｔ ｈｔ ｎｐｓ Ｖ Ｖ ｃ ｗ ｒ ｎ ｌ ｅ） ｏ Ｎｅ ｙ ，
１
月Ｊ ｌ吾
随着铜 箔表 面 粗糙 度 的增 大而 增加 ［。因此 ，评 估和 ４ 】
选 择合 适 的材料 是 高速Ｐ ￣ 作 的关键 ，特 别是 对材 ＣＢ ｔ ］
随 着 电子 信 息 技术 的快 速 发 展 ，高速 数 字 系统
的 主 频 和信 号 的传 输 速 率 要 求 越 来 越 高 ，印 制 电路 板 （ ＣＢ）作 为 高 速 互 连 系 统 的 硬 件 载 体 ，直 接 影 Ｐ
检验与测试 Ｉｓｅｔ ｎ＆ Ｔｓ ｎｐ ｃｉ ｏ ｅｔ
印制 电 路信 息 ２ １ ｏ６ ０ ２Ｎ ．
矢量网络分析仪在高速Ｐ Ｂ Ｃ 材料评估 中的应用
朱 兴 华
（ 海 方正 印刷 电路板 发展 有 限公 司 ，广 东 珠 海 ５９７ ） 珠 １１３
悄 为
（ 电子 科技 大 学应 用化 学 系，四川 成都 ６ ０５ ） １０４
摘 要
信号 完整性是 高速Ｐ Ｂ Ｃ 的核 心参数之 一，材料是影 响高速Ｐ Ｂ￣号完整性 的主要 因素 。 Ｃ４
从信 号完整性 的检 测原理 出发 ，对 矢量 网络分析仪在 高速Ｐ Ｂ Ｃ 材料评估 中的应用进行
了介 绍 。
关键词
矢量网络分析仪 ；高速 Ｐ Ｂ；材料特性 ；信号完整性 ；Ｓ 参数 Ｃ 一
地弹 、衰减 、容 性 负载等 。
所 有 的 信 号完整 性 问题 （ １ 图 ），可 归 为 四类 ： （ ）单 一 网络 的信 号 完 整 性 ； （ ）两 个 或 多个 网 １ ２ 络 间 的 串 扰 ； （ ） 电源 和 地 分 配 中 的轨 道 塌 陷 ； ３ （ ）来 自整个 系统 的 电磁 干扰和 辐射 。 ４
印 制 电 路 信 息 ２ １ ｏ６ ０ ２Ｎ ．
检 验 与 测 试 Ｉｓｅｔ ｎ Ｔｓ ｎｐ ｃｉ ＆ ｅｔ ｏ
压 电流波形相互作用时其 电气特征参数如何影响产
品 的性 能 。互 连 线 的 电气 特 性 对 数 字 信 号 波 形造 成 的 主 要 影 响有 振 铃 、反 射 、 近 端 串扰 、 开 关 噪 声 、
Ｚ Ｕ Ｘｉｇ－ ｕ ＨＥ ｉ Ｈ ｎ ｈａ Ｗｅ Ａｂｓｔａ ｒ ｃｔ Ｓ ｇ ａ ｎ ｅ ｒｔ ｓｏ ｅｏ ｅ ｅ ｆ ｒ ｎ ｅｏ ｉ ｐ ｅ ｉ ｎ ｌｉｔｇ ｉ ｉ ｎ ｆｋ ｙ ｐ ｒｏ ｍａ ｃ ｆｈｇｈｓ ｅ ｄＰＣＢ ｎ ｔｒａ ｓｔ ｅｍｏ ｔｉ ｏ ｔｎ ｙ ａ ｄ ｍａ ｅｉ ｌ ｈ ｓ ｉ ｍｐ ｒａ ｔ
构成 Ｐ ＣＢ互 连 线 的基 础 ，传 输 线 、参 考 平 面 与 夹 在 二 者 之 间 的 绝 缘 介 质 形 成 的 电容 对 高速 信 号 传 输 的 完 整 性产 生影 响 ，材 料 的介 质 常 数 （ Ｄｋ）和介 质 损
或 者 上 升 边 小 于 １ａ 时 ，信 号 完 整 性 就 变 得 十 分 重 ｓ 要 ，通 常将 这 种 情 况 称 为 高 频 领 域 或 高速 领 域 。从
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广 义 上 讲 ，信 号 完整 性 是 指 在 高 速 产 品 中 由互 连 线 引起 的所 有 问题 ，主 要 研 究 互 连 线 与 数 字 信 号 的 电
耗 （ ）是Ｐ Ｂ 速 信 号 传 输 能 力好 坏 的决 定 性 因 Ｄｆ Ｃ 高 素 ， 同 时高 频 信 号 在 传 输 线 的铜 箔表 面 产 生 “ 肤 集 效应 ” ，对 高 速 信 号 完 整 性 也 产 生 一 定 的 影 响 ， 并
文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１ ０ — ０ ６ｌ ０ ２） ６ ０ ６ — ３ ０ ９ ０ ９ ２ １ ０ — ０ ４ ０
中 图分 类 号 ：Ｔ ４ Ｎ １
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料 在 高速 信 号 传 输 方 面 的特 性 评 估 和 检 测 。当 前对
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响 信 号 传 输 的 可 靠 性 。Ｐ Ｂ 信 号 完 整 性 的 主 要 影 Ｃ 是 响 因 素 之 一 ，如 何 解 决 高 速Ｐ Ｂ的信 号 完 整 性 问题 Ｃ
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２ １ 信 号 完 整 性 ．
大 多数 电子 系统产品 ，当时钟 频率超过１０ＭＨｚ ０ ，
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随着铜 箔表 面 粗糙 度 的增 大而 增加 ［。因此 ，评 估和 ４ 】
选 择合 适 的材料 是 高速Ｐ ￣ 作 的关键 ，特 别是 对材 ＣＢ ｔ ］
随 着 电子 信 息 技术 的快 速 发 展 ，高速 数 字 系统
的 主 频 和信 号 的传 输 速 率 要 求 越 来 越 高 ，印 制 电路 板 （ ＣＢ）作 为 高 速 互 连 系 统 的 硬 件 载 体 ，直 接 影 Ｐ
检验与测试 Ｉｓｅｔ ｎ＆ Ｔｓ ｎｐ ｃｉ ｏ ｅｔ
印制 电 路信 息 ２ １ ｏ６ ０ ２Ｎ ．
矢量网络分析仪在高速Ｐ Ｂ Ｃ 材料评估 中的应用
朱 兴 华
（ 海 方正 印刷 电路板 发展 有 限公 司 ，广 东 珠 海 ５９７ ） 珠 １１３
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（ 电子 科技 大 学应 用化 学 系，四川 成都 ６ ０５ ） １０４
摘 要
信号 完整性是 高速Ｐ Ｂ Ｃ 的核 心参数之 一，材料是影 响高速Ｐ Ｂ￣号完整性 的主要 因素 。 Ｃ４
从信 号完整性 的检 测原理 出发 ，对 矢量 网络分析仪在 高速Ｐ Ｂ Ｃ 材料评估 中的应用进行
了介 绍 。
关键词
矢量网络分析仪 ；高速 Ｐ Ｂ；材料特性 ；信号完整性 ；Ｓ 参数 Ｃ 一
地弹 、衰减 、容 性 负载等 。
所 有 的 信 号完整 性 问题 （ １ 图 ），可 归 为 四类 ： （ ）单 一 网络 的信 号 完 整 性 ； （ ）两 个 或 多个 网 １ ２ 络 间 的 串 扰 ； （ ） 电源 和 地 分 配 中 的轨 道 塌 陷 ； ３ （ ）来 自整个 系统 的 电磁 干扰和 辐射 。 ４
印 制 电 路 信 息 ２ １ ｏ６ ０ ２Ｎ ．
检 验 与 测 试 Ｉｓｅｔ ｎ Ｔｓ ｎｐ ｃｉ ＆ ｅｔ ｏ
压 电流波形相互作用时其 电气特征参数如何影响产
品 的性 能 。互 连 线 的 电气 特 性 对 数 字 信 号 波 形造 成 的 主 要 影 响有 振 铃 、反 射 、 近 端 串扰 、 开 关 噪 声 、
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构成 Ｐ ＣＢ互 连 线 的基 础 ，传 输 线 、参 考 平 面 与 夹 在 二 者 之 间 的 绝 缘 介 质 形 成 的 电容 对 高速 信 号 传 输 的 完 整 性产 生影 响 ，材 料 的介 质 常 数 （ Ｄｋ）和介 质 损
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