封装基板微带阻抗计算需要注意的细节

pjh02032121

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......
PCB工程师常用polar这个工具来计算阻抗，真的很方便。
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。
! Y7 p: o4 i. N4 r4 |1 X+ B
$ ~8 m/ l4 B6 nStrip line的阻抗计算，完全没有问题；
7 c  H' q6 X) p& eMicronstrip 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。
: L* @& z) C( t6 h9 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

" I8 F% b! z# L9 A& m! X& {, l. J0 U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：
6 o* }0 K4 ]; q) ^- p2 h

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。
与目标90Ohm差了好远，由此也可以看出molding compound的影响不能忽视。

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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。
: \* _2 D0 c. Y. w" L) \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。



5 O0 t# a) ?4 C2 p3 L最后，建议polar在软件中增加如下结构。
! s) e( H0 r9 L6 k- k; Z( o; b$ i

pjh02032121

hsquanliu 发表于 2014-8-12 21:53
后面的2D仿真软件是哪个软件？

Q3D
# Y7 v" _9 o; Z* o% c: q4 l" \

zpofrp

之前我计算的时候就是忽视了molding compound，结果仿真的结果与计算的差别太大。

hsquanliu

后面的2D仿真软件是哪个软件？

alian_chen

努力学习

杜晓

虽然看的不是很懂，但支持。并努力学习。