封裝和PCB上電源-地平面的分析和優(yōu)化.pdf

1、因為同步開關(guān)噪聲產(chǎn)生的噪聲電流，電源完整性問題已經(jīng)成為現(xiàn)今制約整個高速數(shù)字系統(tǒng)性能的一個重要問題。作為饋電系統(tǒng)(Power delivery system)不可缺少的一部分，封裝和PCB上的電源/地平面為這些噪聲電流提供了耦合路徑。因此一個設(shè)計良好的電源/地平面對于保證整個系統(tǒng)的性能和穩(wěn)定性都是相當重要的。為了保證設(shè)計出一個良好的電源/地平面，對電源/地平面的精確快速分析以及其上噪聲的優(yōu)化都是非常重要的。而在電源/地平面上加入去耦電容是

2、提高電源/地平面性能、保證電源完整性的一個主要的切實可行的方法。 在高性能的高速數(shù)字系統(tǒng)的封裝和PCB上的電源/地平面上有大量的通孔、去耦電容，并且電源/地平面常常是不規(guī)則幾何形狀的、多層的。電源/地平面結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性會在對其進行均勻網(wǎng)格劃分時制約網(wǎng)格的大小。非常細小的網(wǎng)格將能夠保證后續(xù)分析的精確性，但這是以CPU時間和內(nèi)存的損耗為代價的。本文提出了基于非均勻劃分的傳輸矩陣法。這樣的方法將更加實用有效，可以用于處理多層的、不規(guī)則幾

3、何形狀的、復(fù)雜的電源/地平面模型。本文還將基于非均勻劃分的傳輸矩陣法與模擬退火法結(jié)合，開發(fā)出電源/地平面上去耦電容自動優(yōu)化的算法并考慮如何實現(xiàn)應(yīng)用軟件。本文的工作主要有以下幾點： (1)提出非均勻劃分思想。 (2)把非均勻劃分思想用于傳輸矩陣法以分析電源/地平面。文章給出了基于非均勻劃分的傳輸矩陣法分析含有大量通孔以及去耦電容的，多層的、不規(guī)則幾何形狀的電源/地平面分析流程。 (3)以此高效的電源/地平面分析方法