BGA封裝差分訊號S引數的ANSYS提取策略

Mondo 科技 更新 2024-02-28

BGA的全稱是“球柵陣列”,或“球柵陣列封裝”。 目前絕大多數英特爾移動CPU都採用這種封裝方式,比如所有以H、HQ、U、Y等結尾的英特爾處理器(包括但不限於低電壓)。 BGA可以是LGA和PGA的極致產品,可以隨意更換,BGA一旦封裝好,除非通過專業儀器,否則普通播放器不可能以正常方式拆卸更換,但因為是一次性完成的,所以BGA可以做得更短更小。

競爭激烈的移動市場迫使設計人員實現乙個具有挑戰性的目標:更低的成本,但更好的效能。 晶元-封裝-系統(CPS)協同分析是重要的突破性方法之一。 它旨在使移動接入點系統設計人員能夠發現並最大限度地減少通過優化每個晶元、封裝和板級來發現永遠不會發現的過度設計。 在數字介面速度不斷提高的背景下,訊號完整性 (SI) 分析成為確保 IC-封裝-PCB 實現的必要條件。 在下文中,我們將介紹Ansys在BGA封裝中提取差分訊號S引數的策略,即借助ANSYS的HFSS 3D Layout專業3D SI PI分析工具,分析BGA的SI問題。 本分析中分析的兩對差分訊號在下面以紅網顯示:(rxdata3+、rxdata3 和 rxdata4+、rxdata4-)。

確認任何**堆垛資訊是第一步,主要是確認堆垛的材料、厚度和填充材料

為了節省計算機的計算資源,提高效率,切斷了按鍵訊號線,從而節省了大量的時間和計算成本。 在裁剪子設計中,我們會在“使用者”層(非堆疊)上畫乙個矩形,當然裁剪也支援多邊形和自擴充套件區域。 在此設計中,矩形的使用在以下操作後被切成兩半:

將FCHIP和BGA的焊球型別設定為圓柱體,半徑為0075mm/0.33mm

構建後,它將如下所示:

接下來,為差分對 rxdata3+、rxdata3-、rxdata4+ 和 rxdata4- 新增以下 8 個埠

以下步驟用於新增它們:

求解設定,將求解頻率設定為 25GHz,掃瞄範圍 0-25 ghz。定義空氣箱,其中水平和垂直方向擴充套件 0025、介電層不水平膨脹。

求解後,微分對定義如下:

從結果可以看出,兩對的插入損耗非常小,如下圖所示

回波損耗如下:

還可以在整個封裝中觀察到電場強度分布:

摘要:本分析詳細介紹了如何借助 HFSS 3D 布局分析 BGA 封裝中差分對 RXDATA3+、RXDATA3、RXDATA4+ 和 RXDATA4- 的訊號質量,包括堆疊的設定、焊球的新增和埠的配置。

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