芯片倒装封装中焊球及铜互连对高速差分信号传输特性影响的仿真研究

焊球与铜互连是芯片倒装封装中两种主要的互连结构,而随着数字电路时钟频率的不断提升,差分信号已成为高速数字电路中最常用的信号形式。采用HFSS全波仿真方法对芯片倒装封装中高速差分信号在差分对焊球和铜互连结构中的传输特性进行了研究。首先在理想情况下对差分对焊球结构进行了建模,分析了焊球阵列中焊球的尺寸和节距参数对差分信号传输特性的影响,发现在假定焊球节距为焊球直径2倍的情况下,现阶段常用的直径为0.1-1.27 mm的焊球中焊球尺寸和节距越小越能在宽频段内实现更好的传输性能。其次对平行式和内弯式、外弯式非平行差分铜互连结构进行了对比研究,发现平行式结构优于内弯式非平行结构,内弯式非平行结构优于外弯式非平行结构。