Интегритет на моќност (PI)

Интегралноста на енергијата, наречена PI, е да потврди дали напонот и струјата на изворот на енергија и дестинацијата ги исполнуваат барањата. Интегритетот на моќноста останува еден од најголемите предизвици во дизајнот на ПХБ со голема брзина.

Нивото на интегритет на моќност вклучува ниво на чип, ниво на пакување на чипови, ниво на коло и ниво на систем. Меѓу нив, интегритетот на моќноста на ниво на плочка треба да ги исполнува следните три барања:

1. Направете бранување на напонот кај пинот на чипот помал од спецификацијата (на пример, грешката помеѓу напонот и 1V е помала од +/ -50mv);

2. Контролирајте го враќањето на земјата (исто така познат како синхрон шум на префрлување SSN и синхроно префрлување излез SSO);

3, намалете ги електромагнетните пречки (EMI) и одржувајте ја електромагнетната компатибилност (EMC): мрежата за дистрибуција на енергија (PDN) е најголемиот проводник на колото, така што е и најлесната антена за пренос и примање бучава.

Проблем со интегритетот на моќноста

Проблемот со интегритетот на напојувањето е главно предизвикан од неразумниот дизајн на кондензаторот за одвојување, сериозното влијание на колото, лошата сегментација на повеќекратната рамнина за напојување/земјување, неразумниот дизајн на формирање и нерамномерната струја. Преку симулација на интегритет на моќност, овие проблеми беа пронајдени, а потоа проблемите со интегритетот на моќноста беа решени со следниве методи:

(1) со прилагодување на ширината на линијата за ламинација на ПХБ и дебелината на диелектричниот слој за да се задоволат барањата за карактеристична импеданса, прилагодување на структурата на ламинацијата за да се исполни принципот на кратка патека на повратен проток на сигналната линија, прилагодување на сегментацијата на напојувањето/рамнината на земјата, избегнување на феноменот на важна сегментација на распонот на сигналната линија;

(2) беше спроведена анализа на моќната импеданса за напојувањето што се користи на ПХБ, а кондензаторот беше додаден за да се контролира напојувањето под целната импеданса;

(3) во делот со голема густина на струја, прилагодете ја положбата на уредот за струјата да помине низ поширока патека.

Анализа на интегритетот на моќноста

Во анализата на интегритетот на моќноста, главните типови на симулација вклучуваат анализа на пад на еднонасочен напон, анализа на раздвојување и анализа на бучава. Анализата на падот на еднонасочниот напон вклучува анализа на сложени жици и рамни форми на ПХБ и може да се користи за да се одреди колку напон ќе се изгуби поради отпорноста на бакарот.

Прикажува графикони за тековната густина и температура на „жешките точки“ во PI/термичка косимулација

Анализата на раздвојување обично предизвикува промени во вредноста, типот и бројот на кондензатори што се користат во PDN. Затоа, неопходно е да се вклучат паразитска индуктивност и отпорност на моделот на кондензатор.

Типот на анализа на бучавата може да варира. Тие може да вклучуваат бучава од игличките за напојување на IC кои се шират околу плочката и може да се контролираат со одвојување на кондензаторите. Преку анализа на бучава, можно е да се испита како бучавата се спојува од една дупка во друга, и можно е да се анализира синхроната префрлувачка бучава.