典型封裝的電磁兼容特性建模研究.pdf

1、隨著電子技術(shù)的迅猛發(fā)展,集成電路中芯片的無(wú)源元件如電容、電感和電阻等占有的比例越來(lái)越大,元件數(shù)目也越來(lái)越多,芯片的尺寸日益減小,導(dǎo)致電子產(chǎn)品的電磁兼容問(wèn)題日益突出,如何提高電路組裝密度,對(duì)芯片源器件合理布局,降低電磁干擾,成為當(dāng)前一大難題。與此同時(shí),隨著電子產(chǎn)品芯片的時(shí)鐘頻率、復(fù)雜度不斷提高,噪聲容限、功耗和特征尺寸不斷降低,封裝已成為高頻集成電路設(shè)計(jì)的瓶頸,它在信號(hào)完整性、損耗等多方面影響電路的特性。因此,電子封裝外殼的電磁兼容特性預(yù)

2、測(cè)仿真及封裝引線的信號(hào)完整性分析成為IC封裝中極為關(guān)鍵的工藝步驟,尤其是在高速電子產(chǎn)品和射頻(RF)產(chǎn)品上。
　　 本文以四方扁平形式的四方扁平封裝(QuadFlatPack,QFP)及球柵陣列(BallGridArry,BGA)兩種典型電子封裝為研究對(duì)象,對(duì)上述兩種封裝形式進(jìn)行了有限元三維物理建模和高頻電磁仿真,得到了兩種電子封裝的電場(chǎng)磁場(chǎng)表面分布圖。其次,利用AnsoftQ3DExtractor軟件進(jìn)行封裝模型參數(shù)矩陣計(jì)算,

3、提取了電容、電感和電阻分布矩陣,并利用該電磁模擬軟件導(dǎo)出了兩種封裝的:Hspice模型。然后通過(guò)結(jié)合Multisim軟件,對(duì)兩種典型封裝結(jié)構(gòu)建立了高頻Ⅱ端口集總等效電路模型,并在傳統(tǒng)集總等效電路模型的基礎(chǔ)上增加了引線耦合電容,為高頻電路仿真提供了可靠的仿真電路模型。
　　 最后依據(jù)該等效電路模型,分別對(duì)兩種封裝進(jìn)行了信號(hào)完整性分析,包括瞬態(tài)分析、噪聲分析、交流分析、敏感度分析和近場(chǎng)分析。通過(guò)對(duì)兩種封裝進(jìn)行電磁模擬及信號(hào)完整性分析