在現(xiàn)代化電子封裝結(jié)構(gòu)中,方形扁平封裝(Quad Flat Package,QFP)是最常見的封裝類型之一,被廣泛應(yīng)用于當(dāng)代高速高頻電路中。由于QFP封裝結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性,其設(shè)計(jì)存在電磁仿真時(shí)間長(zhǎng)、迭代周期多、設(shè)計(jì)成本高等問(wèn)題。為解決這些問(wèn)題,需要對(duì)QFP封裝進(jìn)行前仿真,即在封裝結(jié)構(gòu)還沒(méi)有設(shè)計(jì)出來(lái)之前,就可以對(duì)封裝的關(guān)鍵寄生參數(shù)有初步的預(yù)測(cè),并在一定誤差范圍內(nèi)給出較合理的設(shè)計(jì)方案。本文以QFP封裝類型為研究對(duì)象,對(duì)其進(jìn)行電源分配網(wǎng)絡(luò)的建模與分析,從而實(shí)現(xiàn)QFP封裝的前仿真,其主要研究?jī)?nèi)容如下:1.本文針對(duì)QFP封裝實(shí)際模型排布和形狀不規(guī)則等問(wèn)題,提出了一種簡(jiǎn)化模型的方法,在此基礎(chǔ)上搭建了QFP封裝總體等效電路模型。該簡(jiǎn)化方法具體如下:首先將QFP封裝切割成鍵合線和引腳(Pin)兩部分,然后分別進(jìn)行等效建模。其中,針對(duì)鍵合線部分,通過(guò)確定鍵合線的帶寬、長(zhǎng)度、排布結(jié)構(gòu)、數(shù)量和半徑等信息,對(duì)其進(jìn)行均勻化等效排布,將其等效成平行的金屬圓桿共面線結(jié)構(gòu);針對(duì)Pin部分,通過(guò)確定Pin部分的長(zhǎng)度、間距、高度、數(shù)量和橫截面等信息,均勻化處理后將其等效成平行的微帶線結(jié)構(gòu)。其次,兩部分都采用多節(jié)RLC串并聯(lián)結(jié)構(gòu)建立等效電路模型。最后將兩部分的二端口等效電路模型進(jìn)行級(jí)聯(lián),進(jìn)而搭建QFP封裝級(jí)總體等效電路模型。2.在QFP封裝電源分配網(wǎng)絡(luò)建模的過(guò)程中,由于耦合效應(yīng)的存在,使得提取鍵合線(共面線)和Pin(微帶線)兩部分各自的寄生參數(shù)成為重難點(diǎn)。本文從工程角度出發(fā)設(shè)計(jì)出相應(yīng)的算法,可以用來(lái)快速提取單根或者多根共面線以及微帶線的寄生參數(shù)。首先,針對(duì)共面線電感參數(shù)而言,需要用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算每根共面線的自感以及每?jī)筛裁婢�之間的互感,組成電感矩陣,經(jīng)過(guò)本文推導(dǎo)的電感矩陣計(jì)算公式進(jìn)行共面線總電感的提取;其次,針對(duì)共面線電容參數(shù)而言,以提取的單位長(zhǎng)度SPICE電容矩陣為基礎(chǔ),根據(jù)共面線的數(shù)量以及長(zhǎng)度等信息計(jì)算其共面線總的寄生電容;最后,針對(duì)微帶線電感電容參數(shù)而言,核心思想都是通過(guò)確定最小單元、擬合公式的方法,繼而根據(jù)其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)計(jì)算出總的寄生參數(shù)。本文提出的算法經(jīng)過(guò)驗(yàn)證,在誤差預(yù)期的范圍內(nèi)可以快速得到鍵合線和Pin兩部分的寄生參數(shù)。3.本文最后基于MATLAB軟件GUI平臺(tái)設(shè)計(jì)了一款QFP封裝快速建模工具,該工具可以快速計(jì)算QFP封裝的寄生參數(shù)與阻抗曲線,獲得直觀清晰的結(jié)果,使得QFP封裝的前仿真更加簡(jiǎn)單快捷。本文中的建模方法以及設(shè)計(jì)的建模工具可以有效地縮短產(chǎn)品的設(shè)計(jì)周期、為企業(yè)提高成品率和利潤(rùn),以降低產(chǎn)品的設(shè)計(jì)成本。因此,本文具有廣泛的工程應(yīng)用價(jià)值。
【學(xué)位單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TN705
【部分圖文】：

圖 1.1 DIP 封裝模型圖功能等方面的限制因素，傳統(tǒng)芯片多采用 DIP 形式特定的場(chǎng)合下還會(huì)采用單列直插式封裝(Single In—相對(duì)于其他主流的封裝形式，該封裝所占的空間

圖 1.2 貼片式常用封裝模型圖片貼片式常用封裝包括小外型封裝(Small Outline Package, SOP)、塑封有引線芯體(Plastic Leaded Chip Carrier, PLCC)、無(wú)引線陶瓷芯片載體(Leadless Ceramic Carrier, LCCC)以及方形扁平封裝 QFP[13]，如圖 1.2 所示。貼片式封裝經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期飛

圖 1.3 BGA 圖片封裝包括塑封球柵陣列封裝(Plastic Baic Ball Grid Array, CBGA),陶瓷柱柵陣帶球柵陣列封裝(Tape Ball GridArray,
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本文編號(hào)：2852092