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搞SI的搞射频的都知道“阻抗”这个词,其在电路设计中的重要性,尤其高速高频,你懂得......
1 [8 b$ W, U2 e$ w* Z0 vPCB工程师常用polar这个工具来计算阻抗,真的很方便。
0 e$ w7 s* \0 X+ n b* X; o: q5 Y, R做IC封装设计的也用其来计算封装基板的走线阻抗。封装基板也是PCB,这样做肯定也行,但个别地方需要注意。" Q1 V4 E/ v; o# z
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Strip line的阻抗计算,完全没有问题;
, \8 P/ p+ l0 o! ^6 S) LMicronstrip line则务必留意,塑封封装后基板的上表面会覆盖Molding compound,计算时必须考虑到。
U5 m2 R5 r8 P1 T9 b {8 Z I3 U" g8 dMolding compound是一种混合物,一般由树脂(环氧、酚醛)、填充剂(二氧化硅粉)、硬化剂、脱模剂等混合而成。Dk/Df~4/0.01
+ e9 @' o. @3 V5 U* D [7 `1 R. [. _7 N5 t9 P$ p1 F' F
下面我们看封装基板上90Ohm的差分微带,不考虑molding compound的影响,polar计算结果如下:# r! x$ j0 X# b" m4 \, n
( O! f, g' A$ \; }4 K% z7 z7 x
g p- ~# @4 L' o1 S/ T3 w, I5 Q按照以上叠层结构,考虑表层覆盖于0.7mm的molding compound后(由于polar不支持这种结构,我们将molding compound的Dk/Df与阻焊绿油等效,总厚度为700um),计算结果显示差分阻抗降为82.5Ohm。
' ~* b2 q) A+ u- ~$ l与目标90Ohm差了好远,由此也可以看出molding compound的影响不能忽视。 }; p( n, `. z
4 ]- l) ~+ \% r" \* o' `
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我们通过ansoft的2d电磁厂仿真工具,构建相同的模型,仿真后查看电磁场分布,结果如下图,交流阻抗在82.5附近,与上图计算结果基本相同。; o* ` V" Y6 h
我们从这里可以直观的看到部分电场已超出绿油的范围,渗透到molding compound内部。如果计算不考虑molding compound,而默认为自由空间的话,最终封装后实际的阻抗会偏离预定目标,结果可想而知。1 Z9 d! [) J; z5 Z3 b& X
( R# X7 A# L, j: J5 t G+ E
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3 A) J: k+ R& B最后,建议polar在软件中增加如下结构。5 ~4 ^. y% y! _% R, I- I
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