Tecnología de PCB - Análisis de la supresión de comentarios en el diseño de PCB de encapsulamiento qfn de pequeña distancia

I. Introducción

Con la tendencia de desarrollo del diseño de circuitos de alta velocidad y alta densidad, se han aplicado encapsulamientos qfn con una distancia de 0,5 mm o incluso una distancia más pequeña. Con el aumento de la velocidad de transmisión, el problema de la conversación cruzada en el área de salida del abanico de trazas de PCB introducido por los dispositivos de encapsulamiento qfn de pequeña distancia se ha vuelto cada vez más prominente. Para aplicaciones de alta velocidad de 8 Gbps o más, se debe prestar atención a evitar tales problemas y proporcionar más margen para enlaces de transmisión digital de alta velocidad. Este artículo analiza el método de supresión de conversaciones cruzadas introducido en el diseño de PCB por el embalaje qfn de pequeña distancia, que proporciona una referencia para este tipo de diseño.

2. análisis de problemas

En el diseño de pcb, los dispositivos encapsulados por qfn suelen usar líneas de MICROSTRIP para ventilar desde la capa superior o inferior. Para los envases qfn de pequeña distancia, es necesario prestar atención a la distancia entre las líneas de MICROSTRIP y la longitud de las líneas paralelas en el área de salida del ventilador.

El ancho de línea / distancia de línea de la línea diferencial es: 8 / 10, la distancia de línea de la capa de referencia es de 7 orejas, y la placa es fr4.

A partir de los resultados de la simulación, se puede ver que incluso en el caso de líneas paralelas cortas, la conversación cruzada de extremo cercano de los puertos diferenciales D1 a D2 superó los - 40 dB a 5 ghz, superó los - 32 DBS a 10 GHz y alcanzó los - 40 DBS a 15 ghz. Para aplicaciones de 10 Gbps y más, las conversaciones cruzadas aquí deben optimizarse para controlar las conversaciones cruzadas por debajo de - 40db.

III. análisis del plan de optimización

Para el diseño de pcb, un método de optimización más directo es utilizar trazas diferenciales estrechamente acopladas, aumentar la distancia entre trazas diferenciales y reducir la distancia de viaje paralela entre pares diferenciales.

A partir de los resultados de la simulación optimizados, se puede ver que en el rango de frecuencia de 0 a 20g, el uso de un acoplamiento cercano para aumentar la distancia entre los pares diferenciales puede reducir la conversación cruzada cercana entre los pares diferenciales en 4,8 a 6,95 db. En el rango de frecuencia de 5G a 20g, la conversación cruzada remota se redujo en aproximadamente 1,7 a 5,9 db.

Además de aumentar la distancia entre los pares diferenciales y reducir la distancia paralela al cableado, también podemos ajustar la distancia entre la capa de cableado diferencial y el plano de referencia para frenar la conversación cruzada. Cuanto más cerca esté de la capa de referencia, mejor inhibirá las conversaciones cruzadas. Basado en el método de cableado estrechamente acoplado, ajustamos la distancia entre la capa superior y su capa de referencia de 7 a 4.

Cabe señalar que cuando ajustamos la distancia entre el rastro y el plano de referencia, la resistencia del diferencial también cambiará, y es necesario ajustar el rastro diferencial para cumplir con los requisitos de Resistencia del objetivo. Cuando la distancia entre la almohadilla SMT del CHIP y el plano de referencia se reduce, la resistencia también se reduce. Es necesario vaciar el plano de referencia de la almohadilla SMT para optimizar la resistencia de la almohadilla smt. El tamaño específico del hueco debe determinarse mediante simulación en función de la situación de apilamiento.

A partir de los resultados de la simulación, se puede ver que después de ajustar la distancia entre el rastro y el plano de referencia, el uso de un acoplamiento cercano para aumentar la distancia entre los pares diferenciales puede reducir la conversación cruzada cercana entre los pares diferenciales en un rango de frecuencia de 0 a 20G de 8,8 a 12,3. Decibelios. En el rango de 0 a 20g, la conversación cruzada remota se redujo en 2,8 a 9,3 db.

Cuarto, Conclusiones

A través de la optimización de la simulación, podemos reducir la conversación cruzada diferencial de extremo cercano causada por el encapsulamiento qfn de pequeño espacio en el PCB en 8 a 12 decibelios, reducir la conversación cruzada remota en 3 a 9 decibelios y proporcionar más margen para los canales de transmisión de datos de alta velocidad. Al formular las reglas de cableado de PCB y apilar, se pueden considerar de manera integral los métodos de supresión de comentarios involucrados en este artículo para evitar el riesgo de comentarios causados es es por el embalaje qfn de pequeña distancia en la etapa inicial del diseño de pcb.