Шунтирующие заглушки под BGA: стоит ли изолировать переходные отверстия от плоскостей?

Я размещаю обходные конденсаторы под корпусом BGA. В некоторых случаях колпачки не могут приземлиться прямо на переходную площадку («VIP»), поэтому мне понадобятся короткие трассировки от VIP к колпачкам:

декапировать

На этом примере изображения крышка имеет размер 0201 (метрическая система 0603), а расстояние между BGA составляет 0,4 мм. VIP представляют собой отверстия диаметром 6 мил (0,15 мм), заполненные проводящим материалом. В реальной конструкции у меня будут более широкие соединения между VIP и конденсатором, чем показано здесь.

Однако это вызывает следующую проблему: шарики BGA подключаются к плоскостям питания/земли через индуктивность VIP, а затем имеется дополнительная индуктивность (другая половина VIP) между плоскостями и колпачком с другой стороны. . Меня беспокоит то, что конденсатор на самом деле мало что даст, так как любой шум сначала ударит по плоскостям и будет частично изолирован от конденсатора.

Возможное решение состоит в том, чтобы пропустить VIP через печатную плату, не контактируя с панелями питания, а затем с крышками, и разместить дополнительный набор VIP (к слоям питания) на контактных площадках конденсаторов. Но затем я действительно увеличил площадь петли, чего, очевидно, делать не хочу.

Это обоснованные опасения? Каковы лучшие практики здесь?

Почему у вас не может быть переходных отверстий в колодке для самих конденсаторов, соединяющихся напрямую с плоскостями? Вы хотите свести к минимуму индуктивность между крышками и плоскостями, чтобы обеспечить путь к земле с низким импедансом. Есть ли у вас доступ к инструментам FEM (SIWave, ANSYS)? Если вы беспокоитесь о таких вещах, вам необходимо провести анализ целостности питания с помощью таких инструментов. Какова частота работы ИС? Аналоговый или цифровой? А как насчет внутренних цепей микросхемы, которые работают с более высокой тактовой частотой?
@ user110971 В некоторых случаях я могу поместить площадки конденсатора прямо под шарики BGA и использовать сквозной VIP, чтобы соединить все вместе. В некоторых случаях он не совпадает, поэтому мне нужно сместить заглавные буквы. Сейчас у меня нет доступа к таким инструментам, поэтому я пытаюсь использовать «лучшие практики». У меня есть несколько различных микросхем, в основном цифровых, с локальными часами на частоте 25-72 МГц, в дополнение к узкополосному 2,4 ГГц и сверхширокополосному трансиверу 3,5 ГГц.
В этом случае лучшее, что вы можете сделать, это иметь пару VIP, соединяющих контакт BGA с питанием/землей, и дополнительную пару VIP, соединяющую конденсатор с питанием/землей. Было бы предпочтительнее, если бы вы могли получить хотя бы одну конденсаторную площадку, чтобы выровняться с одним из VIP BGA. Затем вы поворачиваете конденсатор так, чтобы другая контактная площадка была как можно ближе к другому VIP BGA, и помещаете третий VIP на эту контактную площадку конденсатора для питания / заземления.

Ответы (2)

ESL для конденсатора 0201 выглядит так:

введите описание изображения здесь

Источник: https://ds.murata.co.jp/simsurfing/mlcc.html?lcid=en-us#

Индуктивность для переходного отверстия диаметром 5 мил составляет около 1,546 нГн.

введите описание изображения здесь
Источник: http://www.saturnpcb.com/pcb_toolkit/

Таким образом, ESL конденсатора значительно снижается за счет переходных отверстий, однако с компонентом BGA мы не можем разместить конденсатор рядом с компонентом, поэтому конденсатор лучше, чем вообще ничего. Если мы посмотрим на схему, мы хотели бы использовать ту, что справа внизу, но поскольку BGA будет мешать, мы размещаем переходные отверстия на противоположной стороне платы и занимаемся индуктивностью. Большие переходные отверстия имеют меньшую индуктивность. Если есть серьезные опасения по поводу шума и способа параллельного соединения переходных отверстий, то параллельное соединение переходных отверстий может минимизировать индуктивность.

схематический

смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab

Колпачки точно помогут. Плоскость является проводником с низким импедансом, но он все же имеет импеданс, и чем на большее расстояние распространяется импульс, тем более разрушительным он становится. У меня были хорошие результаты при использовании больших проходных колпачков для байпаса из-за их чрезвычайно низкой индуктивности и нескольких путей подключения.

Шунтирующие заглушки под BGA: стоит ли изолировать переходные отверстия от плоскостей?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v