“Coupon”测试PCB的局限性与差异

从下图我们可以看到测试“coupon”和PCB板内真实走线之间的差别：

1、虽然走线间距、走线宽度是一致的，但是“coupon”测试点的间距固定为100mil（即最初的双列直插式IC的引脚间距），而板内真实走线的末端（即芯片的引脚）间距是不同的，随着QFP、PLCC、BGA封装的出现，芯片的引脚间距都远小于双列直插式IC封装（即“coupon”测试点的间距）间距。

2、“coupon”走线是理想的直线，而板内真实走线往往是弯曲的、多样的。PCB设计人员和生产人员很容易将“coupon”的走线理想化，但是PCB板上的真实走线则会因为各种各样的因素导致走线不规则化。

3、“coupon”和板内真实走线在整个PCB板上的位置不同。“coupon”都位于PCB板边沿，在PCB板出厂时往往会被生产商去掉。而板内真实走线的位置则是多样的，有的在靠近板子的边沿，有的位于板子的中央。

由于上述几个差异的存在，导致“coupon”的特征阻抗往往与板内真实走线阻抗存在如下的几个差异：

第一，“coupon”测试点间距“coupon”走线的间距不同，会导致测试点与走线之间带来阻抗不连续。而PCB板内的真实差分走线末端（即芯片的引脚）间距往往是与走线间距相等或者非常相近的。由此会带来阻抗测试结果的不同。

第二，弯曲的走线与理想的走线所反映出来的阻抗变化是不一致的。在走线弯曲转折的地方特征阻抗往往是不连续的，而“coupon”的理想化走线则不能反映由于走线弯曲所带来的阻抗不连续现象。

第三，“coupon”与真实的走线在PCB板上的位置不同。目前的PCB板都采用多层走线的设计，在生产时需要经过压制。当PCB板压制时，板子不同的位置所受到的压力不可能做到一致，这样制成的PCB板在不同的位置上介电常数往往不相同，特征阻抗也当然不同。

可见仅仅对PCB板的“coupon”进行TDR测试是不能完全反映PCB板内真实走线的真实特征阻抗的。无论是PCB板的生产商还是高速电路设计者、制造者都希望能对PCB板内的真实高速差分走线直接进行TDR测试，获得最准确的特征阻抗信息。

阻碍真实测试的主要原因有以下两个：难以找到差分TDR探头的接地点，高速PCB设计人员不会在设计高速差分走线时在走线的末端（即芯片引脚）附近放置固定间距的接地点；差分走线的末端（即芯片的引脚）间距是多变的，必需要一个间距可调的差分探头来实现探测

相关阅读：

《使用IPC-TM-650手册进行PCB特征阻抗测试》

《两种差分TDR对PCB测试方法的对比》