Abstract
This paper presents the characterization of through hole vias on printed circuit board (PCB) through the time domain and frequency domain measurements. The time domain measurement was performed on a single via using the TDR, and the model parameters were extracted by the fitting simulation using HSPICE. The frequency domain measurement was also performed by using 2 port VNA, and the model parameters were extracted by fitting simulation with ADS. Using the ABCD matrices, the do-embedding equations were derived probing in the same plane in the VNA measurement. Based on the single via characterization, the differential via characterization was also performed by using TDR measurements. The time domain measurements were performed by using the odd mode and even mode sources in TDR module, and the Parameter values were extracted by fitting with HSPICE. Comparing measurements with simulations, the maximum calculated differences were $14\%$ for single vias and $17\%$ for differential vias.
본 논문은 인쇄 회로 기판에 있는 through hole vias를 시간 영역과 주파수 영역 측정을 통하여 characterization을 하였다. Via characterization은 Time Domain Reflectometry (TDR)를 이용하여 시간 영역에서 측정하고 HSPICE fitting 시뮬레이션으로 via 모델 파라미터를 추출하였다. 또한 2 port Vector Network Analyzer (VNA)로 주파수 영역에서 측정하고 Advanced Design System (ADS) fitting 시뮬레이션 하였다. VNA를 이용한 측정에서는 같은 평면에서 probing하기 위해 ABCD matrix 를 이용하여 do-embedding 수식을 유도하였다. 그리고 single via characterization 결과를 바탕으로 differential signaling을 위한 differential via characterization을 TDR과 VNA 측정을 통하여 수행하였다. Differential via characterization은 TDR 모듈의 odd mode와 even mode 소스들을 이용하여 시간 영역에서 측정하고 HSPICE로 fitting 시뮬레이션으로 모델 파라미터를 추출하였다. 추출된 모든 data는 측정 및 simulation 결과를 비교한 결과 single via의 경우, 최대 $14\%$, differential via의 경우 최대 $17\%$의 오차를 나타내었다.
