1、集成电路应用 第 40 卷 第 1 期（总第 352 期）2023 年 1 月 47Process and Fabrication 工艺与制造摘要：由于应用于5G的PCB与4G的PCB有诸多的不同，对应部分测试技术需要更新换代和提升，完善并开发5G产品测试技术，可以更好地为产品质量保证提供支持。针对5G通信基站用PCB的相关影响因素，阐述产品对准度控制及测试技术、盲孔通孔埋孔可靠性测试技术、高精度背钻测试技术、板内阻抗自动测试技术、信号损耗控制及测试技术。开发稳定可靠的测试技术，为设计满足5G传输的PCB制作与应用提供技术支撑。关键词：印刷电路，测试技术，对准控制，可靠性测试。中图分类号：TN
2、41 文章编号：1674-2583(2023)01-0047-03DOI：10.19339/j.issn.1674-2583.2023.01.016文献引用格式：莫文星，刘华珠，孟昭光，赵晓芳.5G通信基站用集成印制电路测试技术分析J.集成电路应用,2023,40(01):47-49.节的市场规模预计将达到100多亿元3。因此，随着5G的发展，原4G技术无法完全满足5G PCB产品的需求。本文阐述了从产品质量检测方面研发，进行技术创新技术攻关，针对5G时代影响PCB的相关影响因素进行实验测试评估，从而能够为设计满足5G传输的PCB制作与应用提供支撑。2 对准度测试技术对比4G PCB产品，5G
3、 PCB产品具有多种材料混压，更厚、层数更多、线路和过孔更密集、单元尺寸更大等特性，产品涨缩大，影响层间对准度4从而直接导致产品信号异常和产品的可靠性失效。开发稳定可靠的检测技术，对5G PCB产品层间对准度进行有效检测至关重要。方法主要是与PCB工艺边上或板内无用区域，设计层间对准度测试coupon，用于检测产品的对准度，在后续采用测试技术和开发相关的治具和方法进行测试。盲孔产品层间对准度0 引言由于应用于5G的PCB与4G的PCB有诸多的不同，5G发展对PCB的发展也提出了许多的要求，因此PCB本身也有较多不同，主要分三大类：高速高可靠性传输、高散热、高密度互连，细分有多项差异。1 研究背
4、景由于5G通信的传输数据量更大、速度更快，就需要在相同面积或体积内布局更多的射频发射设备。这些设备用的PCB不仅需要高频高速的基板材料和精密的线路加工，更需要精确的测试方法才能满足要求1。并且，5G整体网络基础设施硬件将有较多新变化和增量需求。在无线基站、承载网、传输网、核心网硬件设施中，相对应的PCB硬件应用将会大幅增加2，其中一个实例是5G在传输环节中还比4G增加了一个中传环节，这一环5G通信基站用集成印制电路测试技术分析莫文星1，刘华珠1，孟昭光2，赵晓芳1（1.东莞理工学院，广东 523808；2.东莞市五株电子科技有限公司，广东 523293）Abstract Because the
5、re are many differences between the 5G PCB and the 4G PCB,the corresponding part of the test technology needs to be updated and upgraded.The improvement and development of the 5G product test technology can better support the product quality assurance.In view of the relevant influencing factors of P
6、CB used in 5G communication base station,this paper describes the product alignment control and testing technology,blind hole through-hole buried hole reliability testing technology,high-precision back-drilling testing technology,in-board impedance automatic testing technology,signal loss control an
7、d testing technology.Develop stable and reliable testing technology to provide technical support for the design of PCB production and application that meets 5G transmission.Index Terms printed circuit,test technology,alignment control,reliability test.Analysis of Integrated Printed Circuit Test Tech
8、nology for 5G Communication Base StationMO Wenxing1,LIU Huazhu1,MENG Zhaoguang2,ZHAO Xiaofang1(1.Dongguan Institute of Technology,Guangdong 523808;2.Dongguan Wuzhu Electronic Technology Co.,Ltd.,Guangdong 523293,China.)基金项目：东莞市科技特派员项目（20201800500642）。作者简介：莫文星，东莞理工学院，硕士研究生；研究方向：电子技术。收稿日期：2022-04-12；修
9、回日期：2022-12-19。48 集成电路应用 第 40 卷 第 1 期（总第 352 期）2023 年 1 月Process and Fabrication工艺与制造测试设计的工程设计图如图1所示。Laser Test Key设计（0.25mil进制）判定标准：根据单PCS工作稿Ring环分布区间（0.25mil进制），单项40个，累计60个，累计项次=4项；IPC class3,车载产品等客户特殊要求的，MI按客户要求收严响度设定；各层工作稿最小Ring不一样时，盲孔响度控制分开备注。通/埋孔产品层间对准度测试设计的工程设计图如图2所示。通孔/埋Test Key工作稿设计判定标准：根据单
10、PCS工作稿Ring环分布区间（0.25mil进制），单项40个，累计60个，累计项次4项；IPC class3,车载产品等客户特殊要求的，MI按客户要求收严响度设定。盲孔/外层图形对准度测试设计的工程设计图如图3所示。判定标准：电测时通过测试外层测试Pad与每个盲孔对应的铜环Pad是否导通来判定盲孔对外层图形是否有偏位现象。当测试时，外层测试Pad与铜环Pad出现导通现象时，盲孔已出现和铜环Pad对应掏铜尺寸相等的偏移量。如测试时外层测试Pad与铜环Pad出现开路现象时，则说明盲孔未出现偏移与铜环Pad相连。层间对准度测试设计技术的优势为可操作性强；可执行100%监测，自动测试，保证产品出货
11、的质量；失效识别准确性高，可以降低产品风险避免异常板风险板漏失到客户端。其劣势为适当轻微增加制造成本，但可以有效保证产品质量，重要可以减少PCB贴片后元器件一起报废的重大报废损失，因此具备重要的研发必要性。3 通孔、埋孔、盲孔可靠HCT自动测试技术5G PCB产品中，大盲孔、高孔径比孔的设计应用，大大提升了产品的功能作用，但也增加了制造难度，针对孔为PCB连接的关键心脏，只要出现问题，基本为批量报废，损失严重，因此做好盲孔、通孔可靠性的检测显得尤为重要，为PCB制作工艺中的关键技术。利用电流通过PCB发热的原理，对PCB进行发热在线检测，评估产品的可靠性是否满足需求，主要是在板边设计特殊cou
12、pon，与产品一起制作，然后在外层线路完成后进行通电测试。为准确有效的测试出产品可靠性，进行多次优化设计，调整方案评估。HCT自动测试孔链设计的工程设计图如图4。（包括盲孔、通孔、埋孔、背钻孔等多中类别）HCT测试原理：施加高电流与VIA chain产生高热使基材形成Z轴膨胀，观察其电流变化情形，用于判断镭射盲孔孔底与底垫的结合状况、判定通孔与内层ICD连接情况。4 高精度背钻测试技术在制造多层电路板时，有时需要将多层电路板从部分内层至表面引出连接电路，另有多余的铜需要靠控背钻钻除，钻孔深度靠切片分析，会导致产品报废，影响成本，提供一种多层电路板的钻孔深度测试判定控制方法，因此实现深度起来比较
13、困难。在产品附件非功能区设计一个连接孔，通过测试孔的开短路，从而判定是否有钻过和不足现象。图2 通/埋孔产品层间对准度测试设计图3 盲孔/外层图形对准度测试设计图1 盲孔产品层间对准度测试设计集成电路应用 第 40 卷 第 1 期（总第 352 期）2023 年 1 月 49Process and Fabrication 工艺与制造同时还可以设计不同具体引线，来判定是否钻偏和钻偏的大小，从而对产品质量进行检测和监控，如图5所示。5 阻抗自动测试技术现行对PCB单端或差分信号的特性阻抗测量方式为通过人工测量PCB板边coupon(样品)阻抗线的特性阻抗值来代表板内实际单端或差分线条的阻抗值。但随
14、着5G PCB板信号完整性的要求越来越高，信号的工作频率达到30GHz5、单个信道数据通信速率达到10Gbps量级的现状，人工测量方式仅可以测量阻抗条和部分板内阻抗线。但是当量大时需要全测试，人工测量就难以满足生产需求。板内阻抗自动测试技术的运用能有效改善人工测量方式所存在的不足之处。而自动阻抗测试模块可以进行多阻抗一次性快速测试，提高测试效率。引入自动飞针测试，可以针对板内的位置进行自由自动飞针测试，有效测试板内阻抗，从而保证产品的质量，保证传输的信号的完整性。6 信号损耗测试技术电子产品从小型化到数字化再到现在的高度集成化，还有它的信号传送中的高频化、高速化发展，信号的完整性的重要性比重越
15、来越大。对于PCB来说，信号传送的特性频率在GHz以上时，应当被看成“传送电器信号载体”的“电介质体”6而不再是简单的“支撑元器件的载板”。依靠导线特性（例如导线宽度、导线精度还有导体厚度等）的控制，再就是依靠基材介质特性来达到“信号传输线”的特性要求。所以，5G产品的发展已对印制板的材料和设计制造提出了更高要求。针对材料传输性能进行探讨，能够对信号损耗以及阻抗控制等方面综合研究材料的信号传输性能，可以分析传输过程中的高频信号阻抗匹配性、介质损耗，导体损耗和铜导体粗糙度等对信号损耗的影响，方便后续过程的控制和产品质量的检测。研究coupon制作技术路线如下。开料内层线路压合钻孔沉铜电镀次外层线
16、路压合外层干膜外层蚀刻阻焊文字化金成型测试7。在产品上设计特殊coupon，选择不同工艺进行制作，完成后，通过网络矢量分析，进行损耗分析测试。7 结语产品对准度控制及测试技术、盲孔通孔埋孔可靠性测试技术、高精度背钻测试技术、板内阻抗自动测试技术、信号损耗控制及测试技术等是进行5G PCB测试的关键技术，直接影响着PCB的质量。通过建立及完善这些测试技术，为产品的质量提供了有力的保证。参考文献1 林金堵.5G通信对PCB基材的要求J.印制电路信息,2021,29(01):7-12.2 高峰.5G PCB板材及基础核心原材料需求和挑战C.第二十一届中国覆铜板技术研讨会论文集,2020:7-47.3 袁为群,宋建远,陈世荣.基于信号完整性的高速PCB优化设计与研究J.广东工业大学学报,2019,36(06):74-79.4 曾金,舒明.PCB板对准度设计能力研究J.印制电路信息,2014(06):23-27+58.5 陈仁义.高速PCB传输路径信号完整性分析及优化D.江西.江西理工大学.2020.6 莫欣满,陈蓓,李志东.FPC高频材料信号损耗分析J.印制电路信息,2010(S1):168-