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电源回路的低阻抗设计
资料介绍
在智能手机和HPC (高性能计算)中,为实现低阻抗设计,从很久以前就开始使用低ESL电容 器。智能手机已采用三端子电容器,如今除了主板外,IC封装内也在使用三端子电容器。 Smartphone: High-end smartphone With low voltage and high current it becomes necessary to achieve low impedance HPC: High Performance Computing 另外,在HPC中,IC封装会搭载大量的低 ESL电容器。 今后,低ESL电容器在各式 设备中的应用会逐渐增加,实际上,低 ESL电容器已被应用于IVI和ADAS等车载 使用的IC中。 另外,近年来,电路电源不断推进低电 压化和大电流化,电压的允许波动范围 也在不断变小。举例来说,在电源电压 的允许波动值为5%的情况下,3. 3V时的 误差允许值为±165mV,如果变成1.0V 的话,允许波动范围就会缩小到±50m, 更加需要 阻止电源电压波动。低电压化 的理由在于半导体工艺节点的微细化, 大电流化的理由在于IC的多功能化。而随 着低电压化和大电流化的推进, 需要大 幅降低阻抗。 考虑到使用低ESL电容器的事例不断增 多,加之IC高功能化要求日益提升,预计 设备低电压,大电流化的趋势今后仍将 延续。
为阻止电源电压波动,即阻止ΔV, 需要阻止阻抗。一般来说,阻抗改进 后,Vdroop会变小(如图所示),由 此可以确认,改进阻抗可以令电压波动 变小。
迄今为止,一直使用右侧图的Zloop来 表现阻抗。 此Zloop是从IC热引脚通过去耦电容器 返回到IC接地引脚的环路上的阻抗,减 少该阻抗很重要。 降低电源阻抗的方法有两种。 一是通过选择电容器。容量和电容器结 构,特别是ESL很重要,所以选择电容 很重要。 二是通过基板设计。在基板设计中,基 板和布线图会产生阻抗,所以可以变更 布线图和过孔设计来降低阻抗。
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电源回路的低阻抗设计.pdf | 6M |
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