基于ADS的微系统电源完整性仿真及优化
电子技术应用
吕超华1，李庆忠1，时广轶2
1.江南大学 机械工程学院；2.无锡北微传感科技有限公司
摘要： 随着芯片制造技术和封装技术的发展，电子产品内部的器件集成度和信号速度在持续提高，微系统成为一种新兴的形式，这导致了对电源完整性的要求不断提高。不合理的电源完整性设计将会给电源质量和信号质量带来极大的干扰，甚至会使系统崩溃。针对所设计的多芯片微系统设计进行了电源完整性的仿真，并利用基板、PCB去耦电容网络协同去耦的方式对电源分配网络阻抗进行了优化，解决了微系统内部的空间有限与去耦电容需求量大的矛盾，保证了微系统的电源完整性。
中圖分類號：TN402 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.234131
中文引用格式： 呂超華，李慶忠，時廣軼. 基于ADS的微系統(tǒng)電源完整性仿真及優(yōu)化[J]. 電子技術(shù)應(yīng)用，2024，50(5)：7-12.
英文引用格式： Lv Chaohua，Li Qingzhong，Shi Guangyi. PI simulation and optimization of microsystem based on ADS[J]. Application of Electronic Technique，2024，50(5)：7-12.
中文引用格式： 呂超華，李慶忠，時廣軼. 基于ADS的微系統(tǒng)電源完整性仿真及優(yōu)化[J]. 電子技術(shù)應(yīng)用，2024，50(5)：7-12.
英文引用格式： Lv Chaohua，Li Qingzhong，Shi Guangyi. PI simulation and optimization of microsystem based on ADS[J]. Application of Electronic Technique，2024，50(5)：7-12.
PI simulation and optimization of microsystem based on ADS
Lv Chaohua1，Li Qingzhong1，Shi Guangyi2
1.School of Mechanical Engineering， Jiangnan University； 2.Wuxi Beiwei Sensing Technology Co.， Ltd.
Abstract： With the development of chip manufacturing technology and packaging technology, the device integration and signal speed inside electronic products continue to increase, and microsystems become an emerging form, which leads to increasing requirements for power integrity. Unreasonable power supply integrity design will bring great interference to power quality and signal quality, and even make the system collapse. In this paper, the power supply integrity of the designed multi-chip microsystem was simulated, and the PDN impedance was optimized by the collaborative decoupling of substrate and PCB decoupling capacitor network, which solved the contradiction between the limited space inside the microsystem and the large demand for decoupling capacitor, and ensured the power supply integrity of the microsystem.
Key words : PI；PDN；impedance；decoupling capacitor
引言
信息產(chǎn)業(yè)是推動工業(yè)發(fā)展的重要產(chǎn)業(yè)之一，隨著電子產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，對電子產(chǎn)品體積、響應(yīng)速度等性能的要求日益提高。近幾年，新型的封裝結(jié)構(gòu)和封裝工藝層出不窮、芯片的制造技術(shù)不斷進(jìn)步以及封裝內(nèi)部集成度增大的趨勢，使得微系統(tǒng)成為了一種新興的產(chǎn)品形式。同時，微系統(tǒng)的發(fā)展同樣具備了信號頻率提高、器件集成度增大、工作電流升高和工作電壓降低等趨勢，這些趨勢都對電源完整性(Power Integrity, PI)的設(shè)計提出了更高的要求[1-7] 。電源分配網(wǎng)絡(luò)(Power Delivery Network, PDN)阻抗仿真和優(yōu)化是電源完整性設(shè)計的重要內(nèi)容，并在基板或PCB的設(shè)計中起到了越來越重要的作用。
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作者信息：
呂超華1，李慶忠1，時廣軼2
（1.江南大學(xué) 機械工程學(xué)院，江蘇 無錫 214122；2.無錫北微傳感科技有限公司，江蘇 無錫214072）
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