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。
6 H1 W' K% U( |' Q. `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。

Strip line的阻抗计算，完全没有问题；
Micronstrip 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。
Molding 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

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：
! E- I, f3 |! T3 T5 v. 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。
0 h( h7 J" M/ n) n5 D& 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。


( T( T( s9 S% l( |# o. K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。
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。
" c5 @. }# v5 U/ O" K" U' A: G

8 l9 L. E3 Z! i" P
9 w4 m4 |( e7 }% S3 ^最后，建议polar在软件中增加如下结构。
1 z3 }; J2 \4 u  p  K

pjh02032121

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

Q3D
/ B. \4 F, \  f0 t- K' }

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。