[发明专利]一种电路板键合区域阻抗补偿方法

说明书

本申请公开了一种电路板键合区域阻抗补偿方法，用于补偿连接第一信号焊盘和第二信号焊盘的键合线，与传输线的特征阻抗匹配，所述键合线包含相互平行的第一键合线和第二键合线。第一信号焊盘和第一接地焊盘之间通过第一贴片电容连接。第二信号焊盘和第二接地焊盘之间通过第二贴片电容连接。第一接地焊盘和第二接地焊盘分别通过第一接地过孔和第二接地过孔连接电路板接地层。进一步地，本申请确定第一贴片电容和或第二贴片电容的值，基于集总的补偿电容值和接地焊盘结构确定第一接地过孔和/或第二接地过孔的孔径。本申请的方案尤其适用于电路板表面长键合线的应用。

技术领域

本申请涉及电子线路封装技术领域，尤其涉及一种电路板键合区域阻抗补偿装置和方法。

背景技术

键合线广泛地应用于芯片封装中，如：引线框架类封装、功率器件封装、多芯片叠层封装、消费级控制器芯片封装等。除芯片封装外，键合线也常用于射频电路，如：功率放大器电路、天线等，用于连接电路中尺寸较小的结构。为了提高电路的功率容量，工程应用中，两连接点之间通常使用两根平行键合线连接。

随着信息技术的进步，信号向着超高速、超高频方向发展，因此电路所传输的电磁波的波长非常短。对于高频电磁波，电路中任何阻抗不匹配都会引起信号反射、显著降低信号完整性。键合线的电感效应最为明显，当传输线中的高频电磁波经过键合区域时，电感效应会引起电路的感性阻抗失配，使信号反射明显增加。

现阶段对于键合线电/电磁特性的研究主要是根据键合线的尺寸和材料，建立其等效电路；而键合区域的阻抗补偿技术研究的样本也多是短键合线，对于长键合线的阻抗补偿技术研究的还很不充分。与短键合线相比，长键合线的电感效应更明显，设计时需要补偿装置提供足够的电容量以改善电路的感性阻抗失配。

发明内容

本申请提出一种电路板键合区域阻抗补偿方法，用于提高带有键合线的电路板的信号完整性，改善键合区域的感性阻抗不连续。尤其适用于电路板表面长键合线的应用。

本申请实施例提供一种电路板键合区域阻抗补偿方法，用于补偿连接第一信号焊盘和第二信号焊盘的键合线，与传输线的特征阻抗Z₀匹配。所述键合线包含相互平行的第一键合线和第二键合线。第一信号焊盘和第一接地焊盘之间通过第一贴片电容连接；第二信号焊盘和第二接地焊盘之间通过第二贴片电容连接。第一接地焊盘和第二接地焊盘分别通过第一接地过孔和第二接地过孔连接电路板接地层。

优选地，第一键合线和第二键合线长度相同。优选地，第一贴片电容和第二贴片电容特征相同。优选地，第一信号焊盘和第二信号焊盘结构相同。

进一步优选地，所述第一贴片电容和第一接地焊盘的谐振频率大于工作频率的2倍，和/或，所述第二贴片电容和第二接地焊盘的谐振频率大于工作频率的2倍。

进一步地，根据电路的工作频率和集总电容值选择贴片电容，应使第一贴片电容、第二贴片电容的最大使用频率大于电路工作频率的2倍，以保证补偿效果不受贴片电容寄生效应的影响。

本申请实施例还提供一种电路板键合区域阻抗补偿方法，进一步包含以下步骤：根据键合线的长度、半径和间距计算第一键合线和第二键合线的自电感、互电感，进而得出并联的第一键合线、第二键合线等效电感L_eq；建立等效电路，在等效电感两端使用并联的信号焊盘电容C_pad和集总补偿电容C_c接地，满足：

作为本申请方法优化的实施例，所述集总补偿电容为第一贴片电容和或第二贴片电容的值。

作为本申请方法优化的另一个实施例，根据第一贴片电容、第一接地焊盘、第一接地过孔串联电路的电容值为所述集总补偿电容值，设定第一贴片电容值计算第一接地过孔的内径，和/或，根据第二贴片电容、第二接地焊盘、第二接地过孔串联电路的电容值为所述集总补偿电容值，设定第二贴片电容值计算第二接地过孔的内径。