复杂互连结构信号完整性建模及故障测试研究

摘要

随着集成电路设计技术的飞速发展，电子工艺技术的不断提高，各种新技术被用于电子系统的开发和设计中，与此同时，高速电路中由过孔、焊点、印制线构成的复杂互连结构的信号完整性问题日趋严重。作为一整条传输路径，过孔和焊点具有的不连续性和寄生效应，都会影响信号传输质量，在装配和生产过程中有可能出现的机械工艺故障更是会严重影响信号传播。因此，对高速电路中由过孔、焊点、印制线构成的复杂互连结构的信号完整性进行建模分析与故障测试方法的研究是十分有必要的。本文针对高速电路中的复杂互连结构的信号完整性问题主要做了如下工作：
　　1.根据信号完整性的相关理论，重点分析了信号完整性问题中的反射和串扰问题。
　　2.建立了由过孔、焊点、印制线构成的复杂互连结构模型，针对复杂互连结构模型的回波损耗和近端串扰进行了仿真。分析对比了不同尺寸参数下的仿真结果，得出了不连续性的强弱表现是回波损耗的主要影响因素，耦合间距和耦合长度是影响近端串扰的决定性因素的结论。
　　3.基于传输线理论、高速电路理论等信号完整性基础理论，提出了由过孔、焊点、印制线构成的复杂互连结构的等效电路模型，并通过电路仿真验证了模型的正确性。
　　4.针对双路径复杂互连结构进行了故障测试，提出了故障电压检测法，针对过孔裂纹故障和焊点空洞故障进行了实例验证，明确了故障电压检测法的优缺点，结果表明该测试方法可以对微小故障进行有效的测试。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第一章 绪论

§1.1论文研究背景和意义

§1.2国内外研究现状

§1.3研究内容和结构安排

第二章 信号完整性基础理论

§2.1信号完整性基本概念

§2.2反射理论

§2.3串扰理论

§2.4本章小结

第三章 复杂互连结构传输性能分析及等效电路研究

§3.1过孔介绍

§3.2 BGA焊点介绍

§3.3复杂互连结构模型传输性能分析

§3.4复杂互连结构等效电路建模

§3.5本章小结

第四章 双路径复杂互连结构串扰分析及故障测试方法研究

§4.1双路径复杂互连结构串扰分析

§4.2双路径复杂互连结构等效电路建模

§4.3双路径复杂互连结构故障测试

§4.4本章小结

第五章 总结与展望

§5.1总结

§5.2展望

参考文献

致谢

作者在攻读硕士期间主要研究成果