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本帖最后由 pjh02032121 于 2014-5-7 16:45 编辑
( w+ V; P$ Q- B w' B2 a% ?; Z
市场的需求，推动技术进步，数据传输的速率越来越高，尤其是光传输技术的发展，光模块也做的越来越小，使得光通信技术慢慢从网络产品过度到桌面产品上来。& `) b2 O# J9 F4 d; a }% B
动辄十几～几十Gbps的传输速率，给SI设计带来挑战。以前不需要关注的芯片封装，现在也必须考虑进来。5 L) B9 C8 v2 z" W* u
参考：0 N3 Y7 ]3 R+ _. v$ [
https://www.eda365.com/thread-55226-1-1.html* E7 Z) s x: U# d6 H) t- h8 K
https://www.eda365.com/thread-48362-1-1.html: j8 W3 ^; s+ N% f- d1 s) I. Y
https://www.eda365.com/thread-78287-1-1.html
% K" b5 G6 f- l: A: c7 Y, E* _) D3 ?+ c, a0 A
电性优化的目的，本质上来说就是最大提升传输效率，减少传输损耗。
0 u, I$ C, A& v封装是芯片到PCB的过渡，这里的信号传输路径处处存在着不连续（如下图），优化这些不连续点使其保持电性上的连续性，就是封装SI优化的目的。. T5 S; X* \: D/ N
& `+ O9 K* }! n- `2 \7 t
0 h* b, c$ o ^1 Y& A6 ^
优化的方向在哪里？我们从上图的结构上一个一个的来。
& b& m1 p0 N& l) V4 U先阅读一下这个帖子，不知哪为大牛所写，非常经典。帖子中提到的，本帖不在赘述。# k% b( K. {! V. R4 ^
==>>https://www.eda365.com/thread-96268-1-1.html7 H6 z. f- U. x' B
' T p9 j m* q% `
结构：
: Y0 M! G' z, C芯片pad：
- y8 X- x6 [7 l# _/ `" y8 a: y1. 信号/地间距
0 W. X, H% j! _9 z8 V$ Y( D% E. T% N2. 信号地分配方式 t$ [3 f" V: [( K* I
芯片pad与bonding wire的位置一一对应，pad的位置、信号分配方式决定了bonding wire的位置、分配，这对信号的传输影响。& o0 s5 n1 i* T1 K5 s8 Q$ g7 K
; O' O2 P1 s% e
Bond wire：
) }4 A0 i/ H4 ~. m7 C1. 打线长度4 R; f- o' u1 Q) c0 }2 p
2. 打线线型$ E- P, b X2 V
3. 金线线径8 b1 }0 e; v* n0 A4 i
3. 打线数量
% e2 u, H x( M, M% `6 m1 K4. 金线阻抗匹配5 O( s; q! N9 x
下图是从芯片上的50ohm的cpw打金线到基板50ohm微带，对比bonding wire的线型、打线数量对传输特性的影响，结论自己去总结。
" Q" ~5 N/ Y4 b$ U3 Q5 V
8 O& s# t/ K* N6 t5 d: n
% Q. s4 O, e j/ J/ t% o: F接下来对比，对金线进行阻抗匹配前后，传输特性的对比，这个影响有点大。
! ]: N5 R3 [' M& H/ v0 d* R- }& M
7 i: v" G2 A/ b" T8 D
; _' a/ {% C3 c" ?2 T0 l0 i
6 e! }1 r0 P( t% q R
" J+ r" n4 q; D$ O' O, V' c过孔：1 o2 @/ d5 ]7 l J5 E
1. 孔大小( q5 ]$ D- E( {& O0 ], d! ^
2. 孔壁厚度+ y7 m, Y" V/ c' [; h
3. 孔pad大小/ z; C2 i! X/ V0 C! t
4. 孔anti-pad大小, o1 _' v, _; R- @. |) t9 v3 }
5. 地孔的数量、距离等
7 X: A0 D; A7 i! P不多说了，有人做了PCB过孔的研究，基板上雷同。
; d2 y! L" _$ x1 T9 I' c请参考：* r6 Z1 Q- x3 }* `+ h0 i5 E0 n
8-WA2_Paper_Vias_structural_Details_and_their_.pdf
(2.3 MB, 下载次数: 15583)
, e# ^2 ]& }9 D7 D k
https://www.eda365.com/thread-90238-1-1.html
( F8 Z+ A: w9 V7 N8 z. [https://www.eda365.com/thread-77031-1-1.html3 O: ^' c0 q4 i
https://www.eda365.com/thread-77010-1-1.html
( \0 `4 y0 Q2 O' B5 ]+ N! `9 i" Z' m/ g+ q) |4 Y' I! I3 _- [* g
6 t4 e3 x* h- i+ D7 _* k
Substrate+PCB界面：# w1 n: H$ P- h$ Y$ W5 X
1. Solder ball大小$ ]9 r& S! K: M* }4 J
2. Solder ball高度; Q' N7 o9 ~& r4 \
3. Solder ball间距
# Z: W$ j4 r& e2 h4. Solder ball S/P/G配置 e. c" l% d9 N' Y m
4. Solder ball焊盘（Substrate + PCB）/ s9 }* @6 r* Z
下图，4+2+4的BGA基板，互连到PCB。对基板和PCB的焊盘阻抗金线优化（2）和降低Solder Ball的高度（3）对传输特性影响，结论自己总结。
' ^* k6 `* a O z. S' r
/ W+ ]; S) n* d4 f8 Y) U
4 c' ]1 [/ |0 r. @# a! _. H0 A' Z
工艺：3 P$ C A) _( k9 n6 f! B
表面处理工艺，蚀刻工艺，影响比较复杂。8 m* |+ v; L! Y# \! G l
简单参考：5 Y O' y* O; @( R/ b
https://www.eda365.com/thread-83331-1-1.html
/ b2 e- U2 m. C% w6 B5 e# c6 fhttp://bbs.rfeda.cn/read-htm-tid-84397.html
! f$ ^3 ~3 J- E
6-WA4_Paper_EM_Modeling_of_Board_Surface_.pdf
(942.48 KB, 下载次数: 99)
( `0 Y' p$ u2 K3 M2 M+ N$ W; S" `- [) y8 n8 o
材料：
$ Q$ B5 g& ^8 _# [2 G, |# A1. Substrate + PCB；
6 U9 O# o, f" ]( S, c( ?( |2. Mold compound；; L1 s% y7 E) M/ s6 v6 N# i
基板板材，PCB板材，有机材料都有很多低损耗的材料可供选择，高端的可用陶瓷材料LTCC、HTCC等。
. D4 X! J- O% m1 c# j8 _molding compound低损耗的不多，高频的一般不用，多为真空封装或充惰性气体保护。 |
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发表于 2014-3-6 21:54
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发表于 2015-6-3 11:18
