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BGAプローブ

[DDRメモリの評価、測定、テスト] [1] [2] [3] [4] [5]

目次
  1. BGAプローブの概要
  2. DDR2 オシロスコープ・ロジックアナライザ兼用BGAプローブ
  3. DDR3 オシロスコープ用BGAプローブ
  4. BGAプローブの実装に関して
  5. 関連資料
【1】BGAプローブの概要

 キーサイト・テクノロジーのDDR2 あるいは DDR3 BGAプローブ・アダプタを使用すると、DRAMメモリのクロック信号・ストローブ信号・データ信号・アドレス信号そしてコマンド信号のプロービングが容易になります。JEDECの仕様はDRAMのBGAボールで定義されています。ところが今までDRAMのBGAボールでの信号補足は困難でした。BGAプローブ・アダプタによってそれが可能になりました。

 DDR BGAプローブ・アダプタをDRAMとPCボード(またはDIMMの基板)の間に挟んで実装します。メモリ・コントローラとDRAM間の信号はBGAプローブ・アダプタ内部でピックアップされ、アダプタの表面のパッドに出てきます。そこに半田付けプローブ等を使用し、オシロスコープで測定します。または専用のコネクタケーブルを使用して、一度に多数の信号をロジック・アナライザで観測します。

 BGAプローブ・アダプタはプローブの負荷容量を最小限にし、極力スタブにならないように設計されています。 BGAプローブ・アダプタ内部には抵抗が埋め込まれており、抵抗値はキーサイトのInfiniimaxプローブ(E2677A・N5381A・N5425A・N5426Aプローブ)と合わせた使用に最適化されています。波形品質を悪化させず、実環境でのDRAMの高速信号のプロービングを可能にします。

 正しい位置(BGAボール)でのプロービングというのも測定においては重要です。ビアやプロービング・ポイントを設けての測定は必ずしも良い波形品質を保証しません。間違った場所でのプロービングでは波形の反射が見えてしまいますし、エッジは単調ではなくなります。特にDDR3のような高速メモリでは影響は顕著になります。その結果、例えばスルーレートの測定や、セットアップ・ホールドの測定において、正確でない値を得てしまう可能性があります。プロービング場所が原因で、テストに不合格になるケースも出てくるでしょう。

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【2】DDR2 オシロスコープ・ロジックアナライザ兼用BGAプローブ
  • BGAボールでの信号測定(JEDEC基準)が可能に!
  • オシロスコープおよびロジックアナライザに対応。
  • プロービングポイントを立てたり、設計の段階でプロービング対策を考える必要がありません。
  • DDR2 DRAM x4, x8, x16 BGAパッケージ対応。
  • DDR2 800まで対応。
  • 内臓の抵抗によってプローブの負荷を最小限に抑え、優れた波形品質を確保。
  • 4個セットでご提供。
  • アダプタ負荷容量 2pF、最小電圧振幅 250mV(シングルエンド)、100mV(差動)。

  • W2631A DDR2 x16 コマンド&データ信号
    測定可能信号:CK, #CK, UDQS, #UDQS, LDQS,#LDQS, #RAS, #CAS, #WE, #CS, VREF, ODT, CKE, RFU#2, UDM, LDM, BA0~2, A0~12, DQ0~15

  • W2632A DDR2 x16 データ信号
    測定可能信号:LDQS, #LDQS, D0~15

  • W2633A DDR2 x8およびx4 コマンド&データ信号
    測定可能信号: CK, #CK, LDQS,#LDQS, #RAS, #CAS, #WE, #CS, VREF, ODT, CKE, RFU#2, BA0~2, A0~12, DQ0~7

  • W2634A DDR2 x8およびx4 データ信号
    測定可能信号:LDQS, #LDQS, D0~7

 

オシロスコープで測定する場合:
N5381AやE2677AInfiniimax半田付けプローブ、またはN5426A ZIF TipプローブをBGAプローブ・アダプタの半田付けポイントに半田付けして下さい。下記写真ではE2677Aを使用。

 

ロジック・アナライザで測定する場合:
専用の90-pin ZIFケーブルをBGAプローブ・アダプタのウィングに接続します(図5:2-4、図5:2-5)。90-pinなので使用可能なロジックアナライザモジュールは16950A/Bになります。16800シリーズ、16910/11Aは使用できませんのでご注意下さい。

ケーブルは3種類あります。使用するBGAプローブ・アダプタに合わせて下さい。

  • E5384A: W2631AおよびW2633A用
  • E5826A: W2632A用
  • E5827A: W2634A用

図5:2-4

5:2-5

波形への影響:
今までのようにスルーホール等で測定した場合(図5:2-6)とBGAプローブを使った場合(図5:2-7)を比較して見ても、ほとんど差がありません。

図5:2-6

図5:2-7

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【3】DDR3 オシロスコープ用BGAプローブ
  • BGAボールでの信号測定(JEDEC基準)が可能.。
  • プロービングポイントを立てたり、設計の段階でプロービング対策を考える必要がない。
  • DDR3 DRAM x4, x8, x16 BGAパッケージ対応。
  • 内臓の抵抗によってプローブの負荷を最小限に抑え、優れた波形品質を確保。
  • 10個セットでご提供。

W2635A DDR3 x4およびx8 DRAM用

10mmと11mmと2種類のプローブサイズがあります。
W2635A-010 (x8) :長さ=13.97mm、幅=11.176mm、厚さ=1.575mm
W2635A-011 (x8) :長さ=13.97mm、幅=12.192mm、厚さ=1.575mm

測定可能な信号は以下の通りです。

W2636A DDR3 x16 DRAM用

10mmと11mの2種類のプローブサイズがあります。
W2636A-010 (x16) :長さ=19.05mm、幅=11.176mm、厚さ=1.575mm
W2636A-011 (x16) :長さ=19.05mm、幅=12.192mm、厚さ=1.575mm

測定可能な信号は以下の通りです。

オシロスコープで測定する場合:
N5381AやE2677AInfiniimax半田付けプローブ、またはN5426A ZIF TipプローブをBGAプローブ・アダプタの半田付けポイントに半田付けして下さい。写真ではN5426Aを使用。

波形への影響:
今までのようにスルーホール等で測定した場合(図5:3-5)とBGAプローブを使った場合(図5:3-6)を比較して見ても、ほとんど差がありません。

図5:3-5

図5:3-6

 

【4】BGAプローブの実装に関して

BGAプローブ・アダプタをPCボードまたはDIMMカードのBGAフットプリントに半田付けして下さい。そしてアダプタの上にDDR3 DRAMを半田付けして下さい。リワークに必要な設備や経験がない場合はメモリ・ベンダあるいは基板メーカにご相談下さい。

BGAの半田付けやリワーク・テクニックは以下を参考

http://www.circuitrework.com/guides/9-0.shtml

 

【5】関連資料

【DDR2 オシロスコープ・ロジックアナライザ兼用 BGAプローブ】

【DDR3 オシロスコープ用 BGAプローブ】

 

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