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PCB CAM工艺 Genesis2000 差分阻抗

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应用注释
使用泰克CSA8000系列示波器
测量差分阻抗
泰克CSA8000 /TDS8000系列示波
器可以用于测量差分电路阻抗。

由于测量结果本身以及这些阻抗
定义所使用的各种术语与概念，
阐明其中包含的意义以及如何分
析测量结果显得非常重要。

可以通过多种方式描绘差分线路
的特点。

在测量中使用许多典型
的术语，比如特性阻抗、差分阻
抗、共模阻抗、奇模阻抗和偶模
阻抗等等。

由于特性阻抗、差分阻抗和共模
阻抗的定义含糊不清，泰克
CSA8000系列示波器使用了两个
明确定义的术语：奇模阻抗和偶
模阻抗。

奇模阻抗是特性阻抗或差分阻抗的一半；而偶模则是共模阻抗的两倍。

本应用注释阐述了这些与阻抗有关的术语，以及泰克CSA8000和TDS8000系列示波器是如何完成差分阻抗测量的。

同一条差分线路中两条导线间的阻抗可以使用三个电阻器模型建模，其中包括π模型和T模型，两种模型的输出特性完全相同（见图1）。

这两种模型的使用有助于
理解阻抗测量中的一些术语，比如特性阻抗、差分阻抗、共模阻抗、
奇模阻抗以及偶模阻抗等等。

注: 为了简化上述模型与概念，本
应用注释中假设使用参考接地相
同的平衡线路。

a) π模型 b) T模型
图1: 差分线路阻抗中的π模型与T模型
Zo 是电缆规范中常用的术
语，它代表非接地状态下两条导线之间的阻抗，图1中的π模型和T 模型显示了当接地参照点取消后，前一模型中的Rb 以及后一模型中的R2均会消失。

图中Rai 和R1i 分别代表Ra 与R1的新值。

模型中显示出特性阻抗Zo 与Rai (π模型) 或R1i (T 模型) 相等。

差分阻抗Zdiff 定义为两条导线之间的阻抗。

图3显示了分别利用π模型和T 模型计算差分阻抗所得到的结果：Zdiff = Ra||(2Rb) (π模型) 或2R1(T 模型)。

在无接地耦合的特殊条件下，差分阻抗与特性阻抗相等。

共模阻抗Zcm 定义为当两条导线相连时，两条导线与接地点之间的阻抗。

图4显示了使用π模型和T 模型计算共模阻抗，从而得到公式：Zcm = Rb/2 (π模型）或Zcm = R1/2 + R2 (T 模型）。

在使用上述术语时应非常注意。

建议使用共模阻抗和差分阻抗，因为其它应用可能会以本应用注释之外的方式使用这些术语。

奇模阻抗 (Z φo) 和偶模阻抗 (Z φe) 通常用于传输线路的设计，尤其在微波技术中应用更为普遍。

当导线与接地点分别以具有差异性的信号进行驱动时，二者之间的阻抗为奇模阻抗。

图5显示了如何利用π模型与T 模型计算奇模阻抗，其中Vg 代表导线以相反极性驱动时，线路中产生的实际接地点。

以上模型均显示出奇模阻抗Z φo= (Ra/2)||Rb （π模型）或Z φo= R1（T 模型）。

当导线与接地点以相同极性的信号
驱动时，二者之间的阻抗为偶模阻抗。

图6显示了如何利用π模型与T 模型计算偶模阻抗，其中Vo 代表导线以相同信号驱动、其间未产生电流时，线路中产生的实际开路。

以上模型显示了偶模阻抗Z φe= Rb （π模型）或Z φe= R1 + 2R2（T 模型）。

图2：利用π模型与T 模型测量特性阻抗
图4：利用π模型与T 模型测量共模阻抗
图3：利用π模型与T 模型测量差分阻抗
a) π模型 b) T 模型
a) π模型 b) T 模型
a) π模型 b) T 模型
比较图5与图3、图6与图4，可以看出奇模阻抗恰好是差分阻抗的一半，而偶模阻抗则为共模阻抗的两倍；另一点较为特殊的是，若两条导线均从接地点分离，奇模阻抗将变为特性阻抗的一半。

泰克CSA8000取样示波器及其80E04模块所提供的阻抗测量拥有高达20GHz 的带宽以及上升时间为17.5ps 的TDR 阶跃脉冲。

图7显示了用于TDR 测量设置的CSA8000 TDR 设置对话框。

TDR 测量功能在CSA8000中自动预置。

图8中所显示的TDR 廓线图正是按（或使用鼠标单击）测试仪触摸屏中C3按钮后获得的
结果。

步进边沿位于3.5格处，同轴电缆一直延伸至6.2格处，而电缆连接器与PCB 边缘连接器则被视作尖峰脉冲信号。

我们研究的传输线路处于边缘连接器之后0.5格处。

以下屏幕图像中的所有轨迹都将缩放至该传输线路中。

图7: TDR 设置
图8: TDR 测试曲线图
图6: 利用π模型与T 模型计算奇模阻抗
a) π模型
TDR头极性相反械步进信号驱动时，CSA8000将寄示奇模阻抗轨迹；如果极性相同，则寄示诺矗阻抗轨迹。

图9棠示了路别咭牧教
CSA8000示波器的Waveform Math已经按照公式M1 = C3 + C4的形式输入，其中M1为计算出的平均差分阻抗，而C3与C4则是所捕获的奇模轨迹，并以相反极性步进信号驱动。

当轨迹刻度单位设为欧姆时，CSA示波器会将负极通道转化为正极欧姆，因而此处使用了可传输线路真实条件的轨迹之和，而不是差异点。

C3与C4分别为50欧姆，而M1则为100欧姆。

CSA8000示波器用来计算平均共模阻抗的公式为M2 = (C3*C4)/ (C3+C4)。

图11显示了如何利用Math 对话框输入上述公式。

在平均共模阻抗的计算过程中，两个TDR阶跃信
号生成器必须拥有相同极性，此时M2为25欧姆。

在差分阻抗测量中，必须特别考虑步进脉冲传输过程中在线路上产生的实际短路点以及实际接地点，然而，上述情况只在两个脉冲相同且在完全相同的时间内传输时发生。

高质量电缆之间的振幅差异相当小，因而无需特别关注；而由于电缆长度差异而导致的瞬间时间差异或边沿失真却可能引发非常巨大的差分故障信号，在每个连接器中均表现为尖峰脉冲，在轨迹中则表现为
阻抗变化事件。

泰克CSA8000 TDR取样模块80E04
中包括两个相同的阶跃信号发生
器，它们以并联方式同时工作。

这
两个发生器的输出极性可以根据
所需的阻抗曲线图进行选择，输
出定时包括用于补偿由输出端延
伸至传输线路连接点的电缆中产
生的差异而设置的变形调整，实
施这种高分辨率失真调整后，将
在所测量传输线路中产生实际接地
点和实际短路点。

通过泰克CSA8000示波器TDR模块
测量差分线路阻抗时无需复杂的外
部端接或校准设置；差分测量轨迹
可以实时显示，即使对于不具有接
地参照耦合点的线路而言，同样会
在同时产生的脉冲信号间发生实际
耦合。

然而，注意最可能的连接点
和布线质量，并注意把定时失真调
整设为0，将非常关键。

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图11: 用来计算共模阻抗的数学公式。

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Genesis2000介绍

Genesis2000介绍

Genesis 2000软件介绍Genesis 单词本身意思为:创始;起源;发生,生成Genesis2000 是个线路板方面的计算机辅助制造软件，它是由以色列的Orbotech与Valor 的合资公司----Frontline公司开发的，而且它还在不断开发更多功能，它还允许你可以自己开发设计适合自己规范的功能。

类似Genesis2000的线路板方面的计算机辅助制造软件还有很多，比如CAM350、V2000、GC-CAM、U-CAM、ParCAM等等，但这些软件跟Genesis2000相比：1、功能没Genesis2000强大，最突出的是Genesis2000能自动修正许多错误。

2、没Genesis2000好学，学习难度大。

3、操作起来没Genesis2000简单，Genesis2000更形象直观。

由于Genesis2000的优势太多，被许多大小线路板厂和光绘公司广泛采用，买不起正版的也情愿用盗版的干活。

必须明确的是：我们的培训不是教你设计线路板，而是把人家设计出来的线路板，根据厂里的机器能力，用Genesis2000去处理后，为生产各工序提供某些工具（比如各种菲林、钻带、锣带等），方便生产用，起的是辅助制造作用。

也就是说学的是CAM范围，而不属于CAD范围。

一般来说，线路板厂接到客户订单时，客户会以电脑文件的形式提供他自己的样品资料，我们就是修正客户提供的原始资料文件，使它方便自己厂里的机器生产出符合客户要求的线路板。

举个例子说：钻孔部门的钻孔机是先把钻孔文件读进机器里，再按钻孔文件的内容去钻孔。

假设客户要求某个型号的线路板上某类孔要钻40mil，有时厂里的钻孔机却读不懂客户提供的钻孔文件，因此无法直接用客户的原始文件去生产，即使有时钻孔机能读懂客户提供的原始钻孔文件，直接只钻40mil也是不行的，由于线路板制作过程中钻完孔后还要经过的后面几步会使孔壁再加上铜，最后做出来只会小于40mil。

基于以上原因，我们把孔加大后再把钻孔文件输出为厂里钻机能读懂的文件即可。

PCB的差分阻抗测试技术

PCB的差分阻抗测试技术

PCB的差分阻抗测试技术摘要：TDR（Time Domain Reflectometry）是PCB行业检测产品的特征阻抗是否符合或达到预计要求的最主要的测试方法。

随着计算机和通信系统的串行总线速度显著提高，对PCB 走线特别是差分走线的阻抗控制提出了更高的要求。

如何验证PCB中差分走线的特征阻抗是否达到设计要求成为了PCB生产商以及高速数字电路设计人员必须关注的问题。

本文结合PCB行业公认的测试标IPC-TM-650手册，重点讨论真差分TDR测试方法的原理以及特点。

一、引言为了提高传输速率和传输距离，计算机行业和通信行业越来越多的采用高速串行总线。

在芯片之间、板卡之间、背板和业务板之间实现高速互联。

这些高速串行总线的速率从以往USB2.0、LVDS以及FireWire1394的几百Mbps到今天的PCI-Express G1/G2、SATAG1/G2、XAUI/2XAUI、XFI的几个Gbps乃至10Gbps。

计算机以及通信行业的PCB客户对差分走线的阻抗控制要求越来越高。

这使PCB生产商以及高速PCB设计人员所面临的前所未有的挑战。

本文结合PCB行业公认的测试标准IPCTM-650手册，重点讨论真差分TDR 测试方法的原理以及特点。

二、IPC-TM-650手册以及PCB特征阻抗测试背景IPC-TM-650测试手册是一套非常全面的PCB行业测试规范，从PCB的机械特性、化学特性、物理特性、电气特性、环境特性等各方面给出了非常详尽的测试方法以及测试要求。

其中PCB板电气特性要求在第2.5节中描述，而其中的2.5.5.7a(IPCTM-650官方网站下载链接/4.0_Knowledge/4.1_Standards/test/2-5-5-7a.pdf)则全面的介绍了PCB特征阻抗测试方法和对相应的测试仪器要求，重点包括单端走线和差分走线的阻抗测试。

三、TDR的基本原理及IPC-TM-650对TDR设备的基本要求3.1TDR的基本原理图1是一个阶跃信号在传输线(如PCB的走线)上传输时的示意图。

PCB CAM工艺 Genesis2000 层压工艺

PCB CAM工艺 Genesis2000 层压工艺

MASS LAM 流程：
开料（铜箔，PP） 铆合打钉 R1(排板) R2(输送) B2(台车)
R3(进料输送) 进料暂存 天车 热压 天车 冷压 天车 出料暂存 拆板 底板暂存(B6) 冲孔 转 序 这个方法最大的好处就是可以省去了定位设备，减 少了生产的工序提高了效率。
下面是层压时的叠合ห้องสมุดไป่ตู้意图
工艺控制要点
43.16
149
20.15
0.22
层压前后半固化片的对比
1080（mm） 2116 （mm） 层压前 3313 （mm） 7628 （mm）
0.093 0.070
0.134 0.100
0.12 0.09
0.226 0.180
层压后
它们对控制层压后的板子的厚度有着重要的作用。
层压的基本流程
一 多层板的定位方法 多层板现在根据定位系统的不同，可以分为 销钉定位层压技术（PIN LAM）和无销钉定位 技术（MASS LAM）。
我们公司目前使用最多的半固化片的类型 有1080，2116，3313，7628。
树脂含量 % 1080 2116 3313 63.16 51.92 56.33 固化时间 s 150 142 155 树脂流动度 % 挥发物含量 % 34.63 27.36 25.15 0.30 0.35 0.21
7628
板料温度2
加热盘温度2
压 力 psi
340 320 300 280 260 240 220 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0
1
7
13
19
25
31
37
43
49
55
61
67
PCB CAM工艺 Genesis2000 机械盲孔制作试用工艺规范

PCB CAM工艺 Genesis2000 机械盲孔制作试用工艺规范

1.0目的：为机械盲孔板的制作建立规范，确保机械盲孔板的合格率。

2.0适用范围：适用于机械盲孔板内、外层生产流程制作及工程工具制作。

3.0职责：3.1生产部、品质部负责按此规范操作，工艺的日常保养及维护。

3.2品质部负责工艺规范的制定及调整。

3.3工程部负责内、外层线路、钻带以及阻焊底片制作。

4.0参考文件：各生产工序之工艺规范5.0工艺流程及特性控制5.1 一次压合盲孔示意图：(以六层板为例)注: 最外层为盲孔，一次压合。

5.1.1制作流程及控制要点制作流程 控制要点5.2 二次压合盲孔示意图：(以八层板为例)注: L1/L2& L7/L8为一次压合盲孔，L1/L3&L6/L8为二次压合盲孔。

5.2.1制作流程及控制要点制作流程 控制要点备注：光成像在生产一次压合盲孔线路时，不允许生产非盲孔芯板之线路，例如在生产L2或L7的线路时，禁止生产L4/L5之线路。

5.3 三次压合盲孔示意图：(以十层板为例)注：L1/L2&L9/L10为一次压合盲孔；L1/3&L8/L10为二次压合盲孔；L1/L4&L6/L10为三次压合盲孔。

5.3.1制作流程及控制要点制作流程 控制要点5.4 各工序制作控制要点：5.4.1开料：对于需经三次及以上层压的盲孔板，开料后要求统一烘板（150℃/4h ） 5.4.2钻房：A 、机械盲孔钻孔叠数控制：钻咀ф≤0.35MM,板厚≤0.5MM 时, 钻孔叠数为3块/叠,反之2块/叠；钻咀ф＞0.35MM,板厚≤0.5MM 时, 钻孔叠数为4块/叠,反之3块/叠。

B 、首板检测程序：批量生产前必须作一块首板到X-RAY 处检查是否由于涨缩问题造成钻孔偏位，若有，知会工程部更改钻带；C 、钻LDI 工具孔：由于加大了板边，所以内层LDI 工具孔钻孔时要较常规向内约一英寸；D 、铣毛边(以三次压合盲孔为例)：由于存在多次制作线路，所以第一次铣毛边按照定位孔到边18mm 铣，第二次按照定位孔到边14mm 铣，第三次铣毛边按照定位孔到边7mm铣，以确保每次电镀有足够的夹边；5.4.3电镀：A、盲孔薄板电镀，须采用薄板专用电镀挂架。