Розв’язувальний ковпачок: Ближче до чіпа, але з допомогою via або далі без via?


10

Це може бути "ще одним" питанням щодо розв'язки, але питання досить точне, і я не можу знайти відповіді.

У мене 40-контактний QFN, де мені потрібно роздувати сигнали, а потім розміщувати десятки ковпачків для розв'язки. Для того, щоб погіршити ситуацію, ІС сидить на розетці, яка займає 8x площу QFN (5ммx5мм). (Розетка займає велику площу, але не додає значних паразитиків; вона розрахована до 75 ГГц). На одному шарі я не можу розміщувати компоненти в радіусі ~ 7 мм. Задня частина також обмежена через кріпильні отвори розетки, але принаймні я можу використовувати часткову нерухомість на задній стороні. Але мені потрібно було б це зробити для цього. Однак я міг розмістити 50% конденсаторів на тепловому заземленні, що я також створив під мікросхемою на задній панелі.

Тепер я читав кілька разів, між заглушкою муфти та штифтом не повинно бути жодного контакту. Але що гірше? Через або довший провід?

З точки зору індуктивності, 7 мм слід буде приблизно 5-7nH ( http://chemandy.com/calculators/flat-wire-inductor-calculator.htm ). Діаметр діаметром 22мл / 10мл набагато нижче 1nH ( http://referencedesigner.com/rfcal/cal_13.php ).


Якщо вам доведеться йти на компроміс і використовувати через через роз'єднання і штифт, ви також можете використовувати кілька через. Ви говорите про RF-розетку, але ви не згадали про частоту (аналоговий) або типовий час підйому (цифровий), з яким працюєте.
gommer

4
Це 6-шарова дошка чи більше? Якщо це так, зробіть ваші шари живлення щільно з'єднаними. Вони матимуть сильніший ефект розв’язки, ніж фізичні конденсатори. Потім ви можете розставити шапки далі і не потрібно сильно хвилюватися.
efox29

Схоже, вони роблять варіант без встановлення отворів, так що це поверне вам нерухомість
анонім

@ efox29: Це цікавий момент! Це все ще в роботах, і я можу зробити "довільне" багато шарів. Проблема: у мене на борту принаймні 6 напруг, а чіп QFN, про який йде мова, використовує два з них. Площа, мабуть, не надто велика. Не могли б ви розробити, як би ви це реалізували? Котрий порядок шару, кілька поставок на один шар проти ні, тощо.
divB

@ efox29: Я просто переглянув інструмент PDN Altera. Схоже, літаки повинні охопити весь борт (як 10000x10000 млн), щоб мати ефект. Це просто неможливо для мене з такою кількістю припасів.
divB

Відповіді:


6

Не наголошуйте занадто сильно на тому, щоб мінімізувати індуктивність. Це не завжди перекладається на відстань. Якби я був ти, я би вжив заходів, щоб мінімізувати всі внески в загальну індуктивність шляху між штифтом і ковпачком. Ви не згадуєте, на яких швидкостях працює ваш чіп, але ви говорите, що це у QFN. Я це кажу лише тому, що іноді ми одержимо додаванням розв'язки, коли сам пакет є обмеженням.

То як божевільно ти хочеш потрапити? Дозволяє мінімізувати кожен розділ. Починаючи з ковпачків, ви можете вибрати пакет нижчої індуктивності, наприклад, 306 (603 повернутих набік), 201s, якщо ви зможете отримати свої значення, шапки MLCC, або є варіант X2Y, зроблений для розв'язки та RF-землі.

Наступна стратегія монтажу, якщо один через хороший, чому не два. Більш паралельні віаси повинні бути меншим опором. Якщо ви робите 0306 або 201 шапки у стилі, переконайтеся, що виконайте бічний трюк, намагаючись мінімізувати площу петлі.

Гаразд, тепер я кажу, поставте їх на вершину. Зробіть частину верхнього шару мідним потопом для сили. Потім на наступному шарі на 5 мілі або менше під вершиною роблять цей ВНП. Використовуйте декілька генд-ген на штифтах розетки. Це дасть вам хороший шлях низького опору від вищевказаних ковпачків до цих штифтів. Я робив аналіз один раз на секції HS FPGA. Приємна щільна площинна структура та ковпачки, як я описав, перевершили конденсатори прямо під деталями, використовуючи кілька віонів.

Нарешті, якщо ви хочете відчути себе краще, ви можете зробити симуляцію чи аналіз. Там написано багато тем про дизайн PDN. Якщо у вас немає тренажера, ознайомтеся з безкоштовним інструментом PDN excel Altera . У керівництві з дизайну є якась справді приємна інформація.

Я використовував ці розетки ще до того, як вони досить симпатичні, а також наголосив на тому, куди надіти шапки.


Чудова відповідь, і інструмент PDN Aterra дивовижний! У мене є приблизно 7 напруг зсуву (для яких також потрібен декап) і 2 запаси в невеликий QFN (з розеткою), щоб ви могли собі уявити, наскільки це переповнено. Тому я перебираю запаси негайно (4 віаси) і розміщую декап дуже близько внизу. Я (менш важливий) ухил я проходжу назовні якомога товстішими проводами і ставлю декап на верх, далі.
divB

3

Я б сказав, що рішення via є кращим. Однак, оскільки ви використовуєте сокет, я сподіваюся, що сокет диктує (погіршує) загальну продуктивність (індуктивність до конденсатора роз'єднання), що, зрештою, це, мабуть, не має значення, що ви робите. Через або довгий слід.

Але якщо рішення via є прийнятним (також щодо теплових питань), я б вибрав це.

Якщо є вільний простір, ви також можете просто розмістити колодки в обох місцях, а потім пізніше вирішити або виміряти, яке рішення краще.


Можливо, я не мав би згадувати про розетку, але ні, розетка не обмежує продуктивність (це розетка з еластомеру з еластомером в 700 доларів, яка йде до 76 ГГц. Це ледь не додає жодних паразитиків).
divB

Обидва місця не працюватимуть, оскільки вся територія абсолютно переповнена незалежно від того. Я міг би зробити одну плату і одну без розетки. Але саме цього я хотів би уникнути.
divB

1
гніздо еластомеру, яке працює до 76 ГГц, добре, я зобразив справжню розетку. Але ти цим не користуєшся. Я знаю про тип еластомерних розеток, використовує їх у минулому. Тоді індуктивність розетки буде не такою великою. Тоді я б пішов на рішення via.
Bimpelrekkie

Індуктивність гнізда таких розеток здається нижчою 0,1nH за даними Ironwood. Дуже цікава технологія. Я б оптимізував для низької індуктивності все одно.
Manu3l0us

@ Manu3l0us "Розетка" більше схожа на конструкцію для тримання / натискання / затискання мікросхеми на друкованій платі. Оскільки це не гарантує, що кожен штифт матиме належне з'єднання, між платою та мікросхемою розміщується еластомер із струмопровідними каналами (золоті дроти). Ці еластомери, хоча і невеликі (розмір упакованої мікросхеми), дуже дорогі і зношуються через деякий час, особливо якщо ви багато разів міняєте чіп.
Bimpelrekkie
Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.