集成电路封装特征与电磁干扰控制的关系
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集成电路封装特征与电磁干扰控制的关系 IC封装通常包括硅基芯片、一个小型的内部PCB以及焊盘。 硅基芯片安装在小型64PCB上，通过绑定线实现硅基芯片与焊盘之间的连接，在某些封装中也可以实 现直接连接小型PCB实现硅基芯片上的信号和电源与汇封装上的对应管脚之间的连接，这样就实到了硅基芯片上信号和电源节点的对外延伸。 因此，该汇的电源和 信号的传输路径包括馅基芯片、与小型PCB之间的连线、PCB走线以及汇封装的输入和输出管脚。对电容和宅感(对应于电场和磁场)控制的好坏在很大程度上 取决于整个传输路径设计的好坏，某些设计特征将直接影响整个IC芯片封装的电容和电感。 先看硅基芯片与内部小电路板之间的连接方式。 许多的汇芯片都采用绑定线来实颈硅基芯片与内部小电路板之间的连接，这是一种在硅基芯片与内部小电路板之间的极细6t电线。 这种技术之所以应用广泛是因为硅基芯片和内部小电路板的热胀系数(CU)相近‘芯片本身是一种硅基器件，其热胀系数与典型的PCB材料 (如环氧树脂)的热胀系数有相大的差别。如：果硅基芯片的电气连接点直接安装在内部小PCB上的话，那么在一段相对较短的时间之后，IC封装内部温度的变 化导致热胀冷缩，这种方式的连接就会因为断裂而失效。绑定线是一种适应这种特殊环境的引线方式，它可以承受较大负荷的弯曲变形而不容易断裂。 采用绑定线的问题在于，每一个信号或者电源线的电流环路面积的增加将导致电感值升高。 获得较低电感值的优良设计就是实现硅基芯片与内部PCB之间的直 接连接，也就是说硅基芯片的连接点直接联结在 PCB的焊盘上。这就要求选择使用一种特殊的PCB板基材料，这种材料应该具有极低的热膨胀系数。而选择这种材料将导致汇芯片整体成本的增加，因而采用这 种工艺技术的芯片并不常见，但是只要这种将硅基芯片与载体PCB直接连接的IC存在：并且在设计方案中可行，那么采用这样的IC器件就是较好的选择。 一般来说，在汇封装设计中，降低电感并且增大信号与对应回路之间或者电源与地之间电容是选择集成电路芯片过程的首要考虑因素。 举例，小间距的表面 贴装与大间距的表面贴装：工艺相比，应该优先考虑选择采用小间距的表面贴装工艺封装的汇芯片，而这两种类型的表面贴装工艺封装的IC芯片都优于过孔引线类 型的封装。BGA封装的汇芯片同任何常用的封装类型相比具有最低的引线电感。从电容和电感控制的角度来看，小型的封装和更细的间距通常总是代表性能的提高。 引线结构设计的一个重要特征是管脚的分配。由于电感和电容值的大小都取决于信号或者是电源与返回路径之间的接近程度，因此要考虑足够多的返回路径。 电源管脚和地管脚应该成对分配，每一个电源管脚都应该有对应的地管脚相邻分布，而且在这种引线结构中应该分配多个电源管脚和地管脚对。 这两方面的特征 都将极大地降低电源和地之间的环路电感，有助于减少电源总线上的电压瞬变，从而降低EAdI。 |
