① 课题来源与背景 随着微电子封装技术的飞速发展,集成电路和电子器件日益微小型化,从单芯片发展到多芯片封装,从平面封装发展到3D封装,从单系统芯片封装到系统级封装(System in Package: SIP )已成为今后封装技术的发展趋势。SIP的应用领域广泛,在无线通讯应用方面最为突出,特别在射频范围内SIP技术是一种理想的系统解决方案。而在射频技术领域,当信号在传输线上的传播延迟与信号上升/下降时间相比已不可忽略时(例如传输线延迟大于 1/2 信号上升时间时),该电路就应被视为高速电路,以往低速电路中可以忽略的一些现象如反射、串扰、时序、同步开关噪声、电磁干扰等,已成为影响系统性能的重要因素。因此,SIP模块中高速数字系统设计中,信号完整性问题的控制己经成为决定SIP设计成败的关键因素之一。SIP模块中主要的信号完整性问题包括反射、振铃、地弹、串扰等,信号完整性已经成为SIP模块高速数字电路设计中必须考虑的问题之一,能否解决系统级封装高速电路的信号完整性问题是能否设计好的系统级封装高速电路的关键,也是保证系统级封装高速系统正常运行的关键。 ② 技术原理及性能指标 以系统级封装高速互连结构(球栅阵列焊点、过孔及微带线)为研究对像,研究互连结构参数改变对信号完整性影响,结合神经网络和优化算法对互连结构参数进行了优化,运用主成份神经网络模型对完整传输路径进行串扰分析,实现提高系统级封装高速互连结构及完整传输路径传输性能。 ③ 技术的创造性与先进性 建立了 BGA 焊点形态参数信号传输特性影响分析模型,获取了焊点最优传输性能形态参数组合;建立了过孔仿真模型,探明了过孔结构参数变化对信号完整性影响规律;探明了微带线参数变化以及信号频率、参考层高度变化对串扰的影响规律,提出了减少串扰措施;实现了完整传输路径神经网络串扰分析及预测,探明了系统封装互连结构完整传输路径串扰影响规律。 ④ 技术的成熟程度,适用范围和安全性 从理论和实验分析,本项目技术具有可行性。 ⑤ 应用情况及存在的问题 本项目的实施为系统级封装互连结构在高频高速条件下的的实际应用奠定了坚实的技术基础,具有重要的理论意义和工程应用价值。