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研究生:楊國岳
研究生(外文):Kao-Yueh Yang
論文名稱:PBGA封裝電氣特性之時域
論文名稱(外文):Electrical Modeling and Measurement for
指導教授:張 盛 富 博 士
指導教授(外文):Sheng-Fuh Chang
學位類別:碩士
校院名稱:國立中正大學
系所名稱:電機工程研究所
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2001
畢業學年度:89
語文別:中文
論文頁數:115
中文關鍵詞:封裝
外文關鍵詞:PBGA
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本論文以量測方法建立塑膠球腳格狀陣列封裝(PBGA)之射頻電路模型。首先依據JEDEC規範並設計測試夾具,以去除各項量測誤差。然後以時域阻抗分析儀(TDR) 萃取電路模型元件參數,再以網路分析儀(VNA)進行射頻響應量測,並藉由射頻模擬軟體做最佳化的處理來獲得更精確的模型。在電磁模擬方面,以Ansoft公司之Q3D-Extractor來進行等效參數矩陣計算,並與實際量測結果比較。量測與模擬結果顯示,在論文中所建立的封裝電路模型可適用到5GHz,適合高速數位IC和射頻類比IC之使用。

This thesis establishes an RF circuit model for the plastic ball grid array (PBGA) package from the approach of time-domain and frequency-domain measurements. The test fixture, specially designed for the PBGA436 package, is developed to ensure the measurement accuracy and reliability. The time-domain measurement is performed with Time Domain Reflection Analyzer (TDR), from which the element values of the circuit model are extracted. To extend the applicable frequency range of the model, the frequency-domain S parameters are measured by Vector Network Analyzer (VNA). With these results, the circuit model established by the time-domain measurement is improved to the 5GHz range.

目 錄
第一章封裝技術介紹 1
1-1封裝型態簡介1
1-2PBGA封裝簡介4
1-3論文大綱8
第二章封裝之高頻效應9
2-1串音(Cross talk)9
2-2接地電位彈跳效應15
2-3阻抗不匹配反射現象19
第三章PBGA封裝之電氣特性分析與量測..23
3-1電氣特性模型簡介..23
3-2電氣特性量測方法..24
3-3自感量測方法..32
3-4自容量測方法..36
3-5互感量測方法..39
3-6互容量測方法..43
第四章跳線、接地環、和貫穿孔效應分析與量測..47
4-1跳線分析與量測..47
4-2接地環分析與量測..58
4-3貫穿孔分析與量測..62
第五章PBGA封裝之電磁模擬與時域量測..64
5-1 PBGA電磁模擬64
5-1-1 電容矩陣計算64
5-1-2 電感矩陣計算65
5-1-3 電阻矩陣計算66
5-1-4封裝電路模擬67
5-2 TDR量測與驗證70
5-2-1 自感量測說明與驗證70
5-2-2 自容量測說明並驗證71
5-2-3 互容、互感量測說明並驗證75
5-3 PBGA 之電阻與自感量測79
5-4 PBGA 自容量測83
5-5 PBGA 互感量測86
5-6 PBGA 互容量測89
5-7 PBGA時域量測並電磁模擬比較92
第六章PBGA封裝之頻域量測..93
6-1 測試夾具模型....93
6-2 PBGA436 封裝線路頻域量測及電路模型....95
6-3 時域與頻域量測比較......104
第七章結論....105
參考文獻..…106
附錄一..…108
附錄二..…109
附錄三..…114

參考文獻
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[2] 封裝測試廠實際生產線操作流程.
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[6] Cascade Summit 9000 Analytical Probe Station Instruction Manual.
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[8] Tektronix Application Notes "TDR Tools in Modeling Interconnects and Packages"
[9] 李信忠 "電子封裝之電氣特性模型的建立與信號完整性分析", 國立成功大學電機工程研究所碩士論文, 民國 89 年 6 月.
[10] 柯志祥 "TSOP-54L電子構裝電氣特性之電磁模擬與量測", 國立成功大學電機工程研究所碩士論文, 民國 88 年 6 月.
[11] AZIZ S.INAN "Engineering Electromagnetics" , 1998
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[13] 黃翰祥、洪子聖、曾安實,"焊錫球陣列構裝之電性參數量測與訊號整合分析",第六屆HPEESOF愛用者聯誼會徵文比賽論文集,I997.
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[15] T.S. Hong, S.M. Wu, H.H. Huang, A. Tseng, and J.J Lee, "Comparison of advanced measurement and modeling techniques for electrical characterization of BGAs," IEEE Electronic Component and Technology Conference, pp. 1464-1471, 1998
[16] T.S. Horng and S.M. Wu, "Accurate measurement of ground-ring inductance in ball grid array package," Electronics Letters, vol. 35, pp. 520-521, 1999.
[17] 吳松茂 "積體電路構裝之電模型化研究", 國立中山大學 電機工程研究所博士論文民國 90 年 5 月
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