封装基板出厂100欧姆，测试85欧姆？

作者：一博科技高速先生成员 陈亮

封装基板（Package Substrate）是半导体芯片的载体。为芯片提供连接、保护、支撑、散热、组装等功效，以实现多引脚化，缩小产品体积、改善电性能及散热性、多芯片模块化等。我们生活中看到的芯片基本都是已经装载在封装基板上了，且基本都有外壳保护，只有一小部分会使用chip on board工艺直接实装在PCB板上。

可能有小伙伴就要问了，我是做设计或者仿真的，有必要知道芯片用什么封装外壳吗？对此我只想说：‘肥肠’有必要哇！

不光你不信，雷豹也不信。

测试@来福：雷豹，芯片上走在表层的100欧姆高速信号，只有85欧姆，你个扑街是不是设计错了？

设计@雷豹：表层高速信号都检查过，都是100欧姆莫问题啊，是不是常威那个扑街加工错了？

板厂@常威：靓仔，饭可以乱吃，话不能乱讲，要用事实说话，我这边阻抗测试是很好的喔，你们不信就测试下备份的光板。

测试@来福：光板表层阻抗真的是100欧姆，封装之后怎么就只有85欧姆了，我们去找包龙星问问。

仿真@包龙星：芯片使用了树脂填充0.5MM的外壳，封装基板表层的微带线的状态发生改变，应该用嵌入式微带线模型引入外壳材料参数计算阻抗，不同的外壳材料和外壳结构会不同程度的影响传输线的性能。不提前考虑外壳对阻抗的影响，封装填充之后阻抗恶化也不意外。
 

外壳的影响大致可以分以下三大类。

（1）：GPU芯片、移动端的CPU等无外壳保护芯片，表层微带线阻抗不会有影响。

（2）：保护DIE或金线的树脂外壳，应用十分广泛，大致模拟树脂填充的wost case情况是相比无外壳状态差分阻抗降低15欧姆左右。

（3）：保护DIE或金线并兼具散热的金属外壳。常见于桌面级、服务器级CPU芯片以及FPGA芯片等散热要求较高的芯片。大致模拟常规形制的金属外壳。wost case情况是相比无外壳状态差分阻抗降低2欧姆左右。

所以在设计和制板阶段就要考虑封装外壳对表层信号的影响：
 

1、根据填充材料属性和填充结构，提前模拟填充后的走线阻抗，获取外壳对阻抗的影响，设计和制板均需要加上这个影响，只有这样在芯片焊接和填充外壳之后的阻抗才会达到预期值。
 

2、使用金属外壳需要注意外壳粘接位置不要配置信号。如果是内置RF模块的芯片或者SIP不建议使用金属外壳。

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