电路板SI PI及接口一致性测试服务
电路板测试服务主要是单板的SI信号完整性测试、PI电源完整性测试、和各种接口一致性测试服务。
电路板测试服务主要是单板的SI信号完整性测试、PI电源完整性测试、和各种接口一致性测试服务。
电路板测试服务主要是单板的SI信号完整性测试、PI电源完整性测试、和各种接口一致性测试服务。
信号完整性(SI, Signal Integrity),定义为信号在电路中能以正确时序和电压做出回应的能力。广义上讲,信号完整性指的是在高速产品中由互连线引起的所有问题。SI解决的是信号传输过程中的质量问题,尤其是在高速领域,数字信号的传输不能只考虑逻辑上的实现。
电源完整性(PI,Power Integrity),是确认电源来源及目的端的电压及电流是否符合需求。电源完整性涉及的层面包括芯片层面、芯片封装层面、电路板层面及系统层面。
博达实验室,工程师具有多年研究背景,测试手段很多,涉及的仪器也很多,因此熟悉各种测试手段的特点,以及根据测试对象的特性和要求,选用适当的测试手段,对于选择方案、验证效果、解决问题等硬件开发活动,都能够大大提高效率,起到事半功倍的作用。一、信号完整性SI主要测试项目:
Clock精度测试 |
DDR4测试 |
USB2.0测试 |
Clock时序测试 |
SFP+测试 |
USB3.0测试 |
I2C测试 |
HDMI测试 |
USB3.1测试 |
SPI时序测试 |
MIPI DPHY测试 |
PCI测试 |
URAT测试 |
MIPI MPHY测试 |
PCIe测试 |
MII测试 |
10G KI测试 |
XAUI测试 |
SGMII测试 |
QSFP测试 |
SFI测试 |
DDR2测试 |
SMI测试 |
SATA 测试 |
DDR3测试 |
Flash测试 |
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二、电源完整性PI主要测试项目:
电压值(精度) |
缓启动电路参数 |
冗余电源的均流参数 |
噪声/纹波 |
电流和冲击电流 |
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电压上下波形 |
告警信号 |
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三、接口一致性主要测试项目:
以太网 |
MIPI |
Display Port |
USB2.0 |
HDMI |
PCIE |
USB3.0 |
SATA |
DVI |
示波器住主要参数
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Tektronix DPO5104 |
LeCroy SDA6000A |
LeCroy SDA845Zi-A |
图片 |
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模拟带宽 |
1 GHz |
6 GHz |
45GHz |
采样率 |
10 GS/s |
10 GS/s |
120GS/s |
记录长度 |
25M 点 |
4M/8M 点 |
256M 点 |
模拟通道 |
4 |
4 |
4 |
测试附件、治具一览表
万兆差分探棒(25G) |
WL-D2505 |
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千兆差分探棒(4G) |
WL-D420 |
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单端探头1G |
ZS1000 |
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单端探头(2.5G) |
ZS2500 |
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光探头 |
LECROY/OE695G DC-9.5GHZ Max |
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示波器光探头 |
LECROY/OE555 DC-3.5GHZ |
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示波器光探头 |
LECROY/OE525 DC-4.5GHZ |
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SFP接口信号测试治具 |
40Gbps |
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SFP接口信号测试治具 |
10Gbps |
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IEEE测试治具 |
Lecroy 10M/100M/1000M |
|
IEEE测试治具 |
Tektronix 10M/100M/1000M |
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USB2.0一致性测试治具 |
Host/Divice |
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USB3.0/3.1一致性测试治具 |
Intel GEN3 |
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USB3.0/3.1一致性测试治具套装 |
Intel Host/Divice GEN3 |
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HDMI一致性测试治具 |
HDMI1.1,HDMI 1.4 |
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SATA一致性测试治具 |
SATA GEN1/2 |
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PCIE一致性测试治具 |
PCIE Host/Divice GEN3 |
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名词解释
● SPI:串行外设接口(Serial Peripheral Interface),高速的,全双工,同步的通信总线。测试主要分析clock、data_in、data_out、CS#之间的时序;
● SMI:串行管理接口(Serial Management Interface),也被称作MII管理接口(MII Management Interface),包括MDC和MDIO两条信号线。测试主要分析MDC和MDIO之间的时序;
● DDR:双倍速率同步动态随机存储器(Dual Data Rate),其全称为DDR SDRAM,而DDR3则是DDR的第三代产品。测试主要分析DDR3的DQ、DQS、AD、RAS、CAS等时序;
● PCIe:高速串行计算机扩展总线标准(peripheral component interconnect express),速串行点对点双通道高带宽传输。测试主要分析PCIe_TX和PCIe_RX的EyePattern;
● SGMII:串行千兆媒体独立接口(serial gigabit media independent interface),SGMII是MAC和PHY之间的串行接口。测试主要分析SGMII_RX 和SGMII_TX的EyePattern;
● SFP+:可插拔光学收发器接口,传输速率为10.3125Gbps。测试主要分析SFP+_TX的Eye Pattern;
● QSFP:四通道的SFP+接口的可插拔光学收发器接口,传输可达到40Gbps以满足更高速率的要求。测试主要分析QSFP_TX的Eye Pattern;
● I2C:Inter-IC bus,共两条连续总线,SCL和SDA。测试主要分析SCL和SDA之间的时序。
● Clock:时钟信号(Clock Signal),有固定的时钟频率,于同步电路当中,扮演计时器的角色,保证相关的电子组件得以同步运作;测试主要分析精度和时序
● URAT:通用异步收发传输器(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter),通常称作UART。它将要传输的资料在串行通信与并行通信之间加以转换。作为把并行输入信号转成串行输出信号的芯片,UART通常被集成于其他通讯接口的连结上。
● MII:MII是英文Medium Independent Interface的缩写,翻译成中文是“介质独立接口”,该接口一般应用于MAC层和PHY层之间的以太网数据传输,也可叫数据接口。(MAC与PHY间的管理接口一般是MDIO)
● MII接口的类型有很多,常用的有MII、RMII、SMII、SSMII、SSSMII、GMII、RGMII、SGMII、TBI、RTBI、XGMII、XAUI、XLAUI等。
● HDMI:高清多媒体接口(High Definition Multimedia Interface,HDMI)是一种全数字化视频和声音发送接口,可以发送未压缩的音频及视频信号。HDMI可用于机顶盒、DVD播放机、个人计算机、电视、游戏主机、综合扩大机、数字音响与电视机等设备。HDMI可以同时发送音频和视频信号,由于音频和视频信号采用同一条线材,大大简化系统线路的安装难度。
● MIPI:MIPI联盟,即移动产业处理器接口(Mobile Industry ProcessorInterface 简称MIPI)联盟。MIPI(移动产业处理器接口)是MIPI联盟发起的为移动应用处理器制定的开放标准和一个规范。
● USB:Universal Serial Bus(通用串行总线),标准的数据通信方式,现已发展到USB4.0,测试主要分析接收端HOST、Device和发送端TP1
● PCI:Peripheral Component Interconnect(外设部件互连标准),是一种同步的独立于处理器的32位或64位局部总线。测试主要分析PCI_TX和PCI_RX的Eye Pattern;
● XAUI:其中的“AUI”部分指的是以太网连接单元接口(Ethernet Attachment UnitInterface)。“X”代表罗马数字10,它意味着每秒万兆(10Gbps)。
● SFI:sfi接口SFI (SFP+high speed serial electricalinterface)接口是一种基于交流耦合的差分低电压高速接口,用于连接PHY和40G/100G光模块。测试主要分析SFI_TX的Eye Pattern;
● SATA:SATA是SerialATA的缩写,即串行ATA。它是一种电脑总线,主要功能是用作主板和大量存储设备(如硬盘及光盘驱动器)之间的数据传输。
Clock 精度测试方法
测试流程:
1.找准待测试clock信号的测试点;
2.用Probe Cable将测试点连接至频谱仪信号采集通道上;
3.频谱仪设置:设置Center Freq.为待测试信号的标准值,Span.设置为100MHz,Count选项中选择1Hz使得测试结果精度为1Hz;
4.使DUT正常工作,频谱仪取值Marker:Max.值,记录测试结果。
测试方式示意图:
Clock精度测试
测试流程:
1.找准待测试clock信号的测试点;
2.用Probe Cable将测试点连接至示波器采集通道上;
3.设置示波器测量相关参数;
4.使DUT正常工作,获得clock信号的测试数据。
测试方式示意图:
I2C测试
测试流程:
1.找准待测试I2C的clock和data信号测试点;
2.将两根probe cable连接在示波器信号采集口上,设置其delay为0;
3.将Probe Cable的探针接在测试点上;
4.使DUT正常工作,获得I2C中clock和data信号的测试数据。
测试方式示意图:
测试波形图
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LM75_1_I2C |
LM75_1_HD,DAT |
SPI时序测试
测试流程:
1.找准待测试clock信号的测试点;
2.将四根Probe Cable连接在示波器信号采集口上,设置其Delay为0;
3.将Probe Cable的探针接在测试点上;
4.使DUT正常工作,获得SPI信号的测试数据。
测试方式示意图:
测试波形图:
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|
SPI |
tCHSH |
MII测试
测试流程:
1.找准待测试MDC/MDIO信号的测试点;
2.将两根Probe Cable连接在示波器信号采集口上,设置其Delay为0;
3.将Probe Cable的探针接在测试点上;
4.使DUT正常工作,获得MDC/MDIO信号的测试数据。
测试方式示意图:
测试波形图:
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|
MDC& MDIO |
MDIOValid from MDC Rising Edge |
SGMII测试
测试流程:
1.找准待测试SGMII的RX信号测试点;
2.将差分probe cable连接在示波器信号采集口上;
3.将差分Probe Cable的探针接在测试点上;
4.使DUT正常工作,获得SGMII信号的EyePattern测试数据。
测试方式示意图:
测试波形图:
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SGMII_0_TX |
SGMII_0_RX |
DDR2测试
测试流程:
1.找准存储模块的DQ_n、DQS_n、AD_n、RAS、/CSn、Wen测试点;
2.将四根Probe Cable连接在示波器信号采集口上,设置其Delay值为0;
3.将Probe Cable的探针接到测试点上;
4.在示波器设置中选择QualiPHY,并根据实际测试项目进行设置;
5.使DUT正常工作,使用电脑通过console cable使得DUT进行数据通信以保证DDR模块有数据传输;
6.运行QualiPHY,获取测试数据。
测试方式示意图:
测试波形图:
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U7_Clock Tests - all but tERR(nper) |
U7_Clock Tests - tERR(2per), tERR(3per) |
DDR3、4测试
测试流程:
1.找准存储模块的DQ_n、DQS_n、AD_n、RAS、/CSn、Wen测试点;
2.将四根Probe Cable连接在示波器信号采集口上,设置其Delay值为0;
3.将Probe Cable的探针接到测试点上;
4.在示波器设置中选择QualiPHY,并根据实际测试项目进行设置;
5.使DUT正常工作,使用电脑通过console cable使得DUT进行数据通信以保证DDR模块有数据传输;
6.运行QualiPHY,获取测试数据。
测试方式示意图:
测试波形图:
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U1008_Test Timing - tDH(base) min DQS2 VREF to DQ19 VIHVIL(dc) |
Timing min DQ19 VIHVIL(ac) to DQS1 VREF |
SFP+测试
测试流程:
1.用SFP Connector Assembly Cable将DUT和示波器连接;
2.使DUT正常工作,通过console cable读取SFP+模块的基本信息达到测试点有信号通信的目的;
3.获取SFP+信号的Eye Pattern测试数据。
测试方式示意图:
测试波形图:
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SFP+_1_TX |
SFP+_2_TX |
QSFP测试
测试流程:
1.用QSFP Connector Assembly Cable将DUT和示波器连接;
2.使DUT正常工作,通过console cable读取QSFP模块的基本信息达到测试点有信号通信的目的;
3.获取QSFP信号的Eye Pattern测试数据。
测试方式示意图:
测试波形图:
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QSFP_1_TX0 |
QSFP_1_TX1 |
PCIe测试
测试流程:
1.找准待测试PCIe的TX和RX信号测试点;
2.将差分probe cable连接在示波器信号采集口上;
3.将差分Probe Cable的探针接在测试点上;
4.使DUT正常工作,获得PCIe_RX/TX信号的Eye Pattern测试数据。
测试方式示意图:
测试波形图:
2.5G--Line0 Eye |
2.5G--Line0 TransitionEye |
5G(3.5DB)--Line0 Eye |
5G(3.5DB)--Line0 TransitionEye |
→ DVI一致性测试
测试流程:
→ HDMI一致性测试
测试流程:
测试方式示意图:
测试波形图:
→ MIPI DPHY(MPHY)测试
测试方式示意图:
测试波形图:
→ SATA一致性测试
测试流程:
测试方式示意图:
测试波形图:
→ USB2.0一致性测试:
测试流程:
测试方式示意图:
测试波形图:
USB3.0一致性测试:
测试流程:
测试方式示意图:
测试波形图:
项目 |
描述 |
1 |
信号完整性SI测试 |
2 |
电源完整性PI测试 |
3 |
接口一致性测试 |