Dekuplaj kapağı: Talaşa daha yakın, ancak üzerinden veya daha olmadan?

Bu, ayrılma hakkında "bir başka" soru olabilir, ancak soru oldukça kesindir ve bir cevap bulamıyorum.

40 pimli bir QFN'im var, burada sinyalleri havalandırmam ve daha sonra onlarca ayırma kapağını yerleştirmem gerekiyor. İşleri daha da kötüleştirmek için IC, QFN'nin (5mmx5mm) alanının 8 katını kaplayan bir sokete oturur. (Soket çok alanı kaplar ama yok değil önemli parasitics ekleyin; 75 GHz'e kadar derecelendirilmiştir). Aynı katmanda bileşenleri ~ 7mm yarıçapa yerleştiremiyorum. Soketin montaj delikleri nedeniyle arka taraf da kısıtlıdır, ancak en azından arka tarafta kısmi emlak kullanabilirim. Ama bunun için aşağı gitmem gerekecekti. Bununla birlikte, kapasitörlerin% 50'sini, arka taraftaki çipin altında da oluşturduğum termal toprak küreğine yerleştirebilirim.

Şimdi birden fazla kez okudum kaplin kapağı ve pim arasında bir geçiş olmamalıdır. Ama daha kötüsü nedir? Tel ile mi, daha uzun kablo ile mi?

Endüktans açısından, 7 mm'lik bir iz 5-7nH civarında olacaktır ( http://chemandy.com/calculators/flat-wire-inductor-calculator.htm ). 22mil çap / 10mil delik 1nH'nin çok altındadır ( http://referencedesigner.com/rfcal/cal_13.php ).

pcb pcb-design decoupling-capacitor

— DIVB
kaynak

Dekuplaj ve pim arasındaki yollardan ödün vermek ve kullanmak zorundaysanız, birden fazla yol kullanabilirsiniz. RF soketinden bahsediyorsunuz, ancak üzerinde çalıştığınız frekanslardan (analog) veya tipik yükselme sürelerinden (dijital) bahsetmediniz.

— gommer

Bu 6 katmanlı veya daha büyük bir tahta mı? Öyleyse güç katmanlarınızı sıkıca birleştirin. Fiziksel kapasitörlerden daha güçlü bir ayrışma etkisine sahip olacaklar. Daha sonra kapaklarınızı daha uzağa yerleştirebilirsiniz ve çok fazla endişelenmenize gerek yoktur.

— efox29

Görünüşe göre delik açmadan bir seçenek yapıyorlar, bu yüzden size bazı gayrimenkuller geri vereceğim

— anon

@ efox29: Bu ilginç bir nokta! Hala çalışmalarda ve ben birçok katmanı "keyfi" yapabilirim. Sorun: Gemide en az 6 voltajım var ve söz konusu QFN yongası bunlardan ikisini kullanıyor. Alan muhtemelen çok büyük değil. Bunu nasıl uygulayacağınızı açıklayabilir misiniz? Hangi katman sırası, bir katmandaki birden fazla sarf malzemesi vs değil

— divB

@ efox29: Altera PDN aracına baktım. Görünüşe göre uçakların tüm tahtayı (10000x10000 mil gibi) yayması gerekiyor. Bu kadar çok malzeme ile benim için mümkün değil.

— divB

Yanıtlar:

Bu endüktansı en aza indirgemek için çok fazla stres yapmayın. Bu her zaman mesafeye dönüşmez. Ben olsaydım, pim ve kapak arasındaki toplam yol endüktansına tüm katkıları en aza indirmek için adımlar atardım. Çipinizin hangi hızlarda çalıştığından bahsetmiyorsunuz ama bunun QFN'de olduğunu söylüyorsunuz. Sadece söylüyorum çünkü bazen paketin kendisi bir sınırlama olduğunda ayırma eklemeye takıntılı oluyoruz.

Ne kadar çılgın olmak istiyorsun? Her bölümü en aza indirelim. Kapaklardan başlayarak, daha düşük bir endüktans paketi seçebilirsiniz, örneğin değerlerinizi, MLCC kapaklarını alabiliyorsanız veya ayırma ve RF-land için yapılmış bir X2Y varyantı varsa, 306 (603 yana döndü).

Daha sonra montaj stratejisi, eğer biri iyi ise neden iki değil. Daha paralel yollar daha düşük bir empedans olmalıdır. 0306 veya 201 tarzı kapaklar yapıyorsanız, tekrar döngü alanını en aza indirmeye çalışarak yan hile yoluyla yaptığınızdan emin olun.

Tamam, şimdi onları en üste koy diyorum. Üst katınızın bir kısmını güç tarafı için bir bakır sel yapın. Daha sonra üst katın 5 mil veya altında bir sonraki katmanda GND yapın. Soket pinlerinde birden fazla gnd vias kullanın. Bu, yukarıdaki kapaklardan bu pimlere güzel bir düşük empedans yolu verecektir. Bir FPGA'nın HS bölümünde bir kez analiz yaptım. Güzel bir sıkı düzlem yapısı ve tarif ettiğim gibi kapaklar, çoklu vias kullanarak doğrudan parçaların altında performans gösteren kapasitörler.

Sonunda daha iyi hissetmek istiyorsanız, biraz simülasyon veya analiz yapabilirsiniz. PDN tasarımı hakkında çok sayıda konu var. Bir simülatörünüz yoksa Altera'nın ücretsiz PDN excel aracına göz atın . Tasarım kılavuzunda gerçekten güzel bilgiler var.

Bu soketleri oldukça güzel olmadan önce kullandım ve ayrıca nereye takılacağına da vurgu yaptım.

— Bazı Donanım Adamı
kaynak

Harika bir cevap ve Aterra PDN aracı inanılmaz! Ne kadar kalabalık olduğunu hayal edebiliyorum (bu da decap gerekir) yaklaşık 7 önyargı gerilimi ve küçük QFN (soket ile) içine 2 malzemeleri var. Bu yüzden malzemeleri hemen aşağı doğru (4 vias) üzerinden ve alt üste dekapaj yerleştirin. (Daha az önemli) önyargıyı olabildiğince kalın tellerle dışarı çıkarır ve üste, daha uzağa dekapaj koyar.

— divB

Via çözümünün daha iyi olduğunu söyleyebilirim. Ancak, bir soket kullandığınız için, soketin genel performansı (bir dekuplaj kondansatörüne endüktans) dikte etmesini beklerim (sonuçta muhtemelen ne yaptığınız önemli değildir). Üzerinden veya uzun iz.

Ancak via çözüm kabul edilebilirse (termal konularla da ilgili) o zaman bunu seçerdim.

Alan varsa, pedleri her iki yere de yerleştirip daha sonra hangi çözümün daha iyi olduğuna karar verebilir veya ölçebilirsiniz.

— Bimpelrekkie
kaynak

Belki soketten bahsetmemeliydim ama hayır, soket performansı sınırlamıyor (76 GHz'e kadar 700 $ Ironwood elastomer soketi. Ancak parazitleri neredeyse hiç eklemiyor).

— divB

Her iki yer de çalışmayacak çünkü ne olursa olsun tüm alan kesinlikle kalabalık. Bir tahta ve bir soket olmadan yapabilirim. Ama bundan kaçınmak istiyorum.

— divB

76 GHz'e kadar çıkan elastomer soketi TAMAM, gerçek bir soket resmedim. Ama bunu kullanmıyorsun. Elastomer soket tipini biliyorum, bunları geçmişte kullanır. O zaman soketin endüktansı o kadar büyük olmayacaktır. O halde via çözümüne giderdim.

— Bimpelrekkie

Ironwood'a göre, bu tür soketlerin soket endüktansı 0.1nH'nin altında gibi görünmektedir. Çok ilginç bir teknoloji. Zaten düşük endüktans için optimize ediyorum.

— Manu3l0us

@ Manu3l0us "Soket" daha çok çipin PCB üzerine tutulması / itilmesi / sıkıştırılması için bir yapı gibidir. Bu, her pimin uygun bir bağlantıya sahip olacağını garanti etmediğinden, PCB ve çip arasına iletken kanallara sahip bir elastomer (altın teller) yerleştirilir. Bu elastomerler, küçük olmasına rağmen (paketlenmiş çipin boyutu) çok pahalıdır ve özellikle çipi birçok kez değiştirirseniz bir süre sonra yıpranır.

— Bimpelrekkie