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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......: z* c! b# e! q7 H
PCB工程师常用polar这个工具来计算阻抗,真的很方便。
- V1 d- j+ J2 n4 }( V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。6 c4 k3 X' D, a" M( E
) R B9 J1 g* Q' T; @5 t: ?Strip line的阻抗计算,完全没有问题;
$ q5 m9 D/ Y, R, [" C+ K- xMicronstrip 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。
# n6 D4 q* ?; N. XMolding 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# Q2 n8 S5 T! W' f6 U
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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:
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" i/ {1 M% _$ d( L% K1 a, M) Y" P2 X. Q% z- `4 P9 b
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。" A, s* e& r7 c* S1 u% q) P% }
与目标90Ohm差了好远,由此也可以看出molding compound的影响不能忽视。, ]& b& D- f; P+ h8 d/ Z' Y2 i
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3 V M6 ]6 v {. @, T' Y$ j$ I2 r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。- d* u# s3 {0 d
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。$ n/ w0 h5 f8 \
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最后,建议polar在软件中增加如下结构。6 g1 P2 e. {) O/ U" ]4 A
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