Шунтирующие конденсаторы для корпусов BGA

Мы разработали довольно много плат на основе FPGA и до сих пор использовали много развязывающих конденсаторов. Наше эмпирическое правило было «столько, сколько мы можем».

В нашем следующем проекте мы хотели бы уменьшить количество деталей. Поскольку корпуса BGA довольно плотные, расстояние между несколькими контактами питания (скажем, для шины VccInt 1,2 В) довольно мало (в большинстве случаев <1 см).

Имеет ли смысл заменить 4 конденсатора по 100 нФ на 4 контакта питания одним байпасным конденсатором большего размера, расположенным так, чтобы он был как можно равноудален от 4 контактов?

РЕДАКТИРОВАТЬ: Вот источник моего замешательства: у Xilinx есть руководство по проектированию печатных плат для устройств Spartan 6 здесь . Например, если вы посмотрите на Таблицу 2.1 на стр. 14, для устройства LX45 в корпусе FGG484 для шины VccInt рекомендуется всего 1 конденсатор 100 мкФ, 1 4,7 мкФ и 2 конденсатора по 0,47 мкФ. Дело в том, что у этого устройства 20 выводов VccInt!. Действительно ли рекомендуется использовать 2 конденсатора по 0,47 мкФ на 20 контактов?

Чтобы добавить путаницы, собственная оценочная плата Xilinx для того же устройства имеет 6 конденсаторов 2,2 мкФ, 5 10 мкФ и 1 470 мкФ для одной и той же шины VccInt 1,2 В!

замена 4 конденсаторов 100нф на 1 конденсатор 400нф полностью изменит АЧХ развязки из-за сдвига ФСР.
Это правда. Источником моего замешательства является документ Xilinx (рекомендации по проектированию печатных плат для Spartan6). Я отредактирую вопрос и уточню.
Большое спасибо за то, что поделились ссылкой на Xilinx pdf!

Ответы (2)

  1. Помимо конденсаторов, не забудьте про самолеты. См. стр. 25 ссылочной документации. Они зависят от того, что вместо 0,1 мкФ (100 нФ) на конденсаторах 0,01 мкФ (10 нФ).
  2. Объемные конденсаторы зависят от максимального тока и максимального шага тока. Используйте XPE (оценщик мощности Xilinx) ( ссылка S6 ), чтобы разобраться в этом.
Итак, вы читаете их рекомендации так же, как и я: 2 конденсатора по 0,47 мкФ на 20 выводов VccInt?

Лучше всего следовать рекомендациям производителя FPGA по развязке конденсаторов и компоновке платы.

Это правильный ответ. Поставщики ПЛИС проводят множество плат и экспериментов, чтобы сделать это правильно для вас. Они также знают, что количество деталей является критическим фактором для их клиентов, так что, вероятно, это серьезно принимается во внимание. Если вы собираетесь делать что-то «экзотическое», то хотя бы имитируйте это.
Да, но их собственные рекомендации также не ясны. Их собственные оценочные доски и рекомендации не согласуются друг с другом. Я отредактировал вопрос, чтобы показать пример.
Чтобы расширить предложение @Leon Heller, начните с этого, но не заканчивайте на этом. Поскольку ток FPGA очень зависит от частоты (в отличие от процессора или DRAM).