SIwave芯片封装PDN阻抗与RLGC寄生参数提取

在数字接口速度不断提高的背景下，信号完整性 （SI） 分析成为确保 IC-封装-PCB实现的必要条件。但同样重要的是要记住，电源完整性 （PI） 性能会影响高速接口的 SI。例如，电压降可以减少信号的眼图张开度和上升和下降时间，从而降低抖动裕度。因此，首先要检查的是PI是否满足产品目标，即电压纹波低于预定义值。完整的SIPI协同仿真是相关的，本次分享将借助SIwave开发的的先进流程，对单独封装PKG进行PDN网络Z11以及寄生参数的参数提取。

本次分析的PKG尺寸为10mm*10mm*0.73mm的四层板，具体如下：

第一层top层，第二层为电源层VDD，第三层为电源地层VCC，第四层为bottom层，详细叠层如下：

叠层设置与检查，此处不在浪费篇幅，大家可以参考上篇文章《ANSYS 针对BGA封装差分信号S参数的提取策略》，两者大同小异，为Package中焊球的设置(焊球类型、焊料材质以及用于RLGC参数提取的source和sink）

在“主页”选项卡中，选择“焊球属性”图标，打开“焊球属性”对话框。先选470B C4bump设置如下:。

其中470BP在为sink,C4 BUMP在上为source，同样焊球的显示与隐藏设置如下：

1.3选择电源网络，设置pin group和端口

借助SIwave workflow进入PI流程

对要分析的电源的网络名称旁边打勾（选择 VDD），然后配置正负极以及阻抗（电源内阻0.1ohm），依次选择configure simulation和 validate..

设置求解频率范围步长，然后开始求解。

得到PDN阻抗Z11曲线如下：

同样我们可以查看，任意频点的寄生参数，以3GHz为例的 PDN网络的RLCG参数提取如下：

结果如下：

导出FWS(Full-Wave SPICE)模型参数，

本案例详细介绍了如何使用规范的SIwave PI分析流程对芯片封装PKG的PDN阻抗曲线进行研究，以方便查看整个电源网络的阻抗特性，然后提取封装的寄生参数，并导出全波子电路模型，为下一步的circuit瞬态有源分析做好准备。