一种光电集成封装结构的电性能优化设计方法

摘要

本发明公开了一种光电集成封装结构的电性能优化设计方法，其特点是该方法在进行光电器件和读出IC模块封装电性能设计时，将HFSS软件应用于封装结构的电性能模拟,通过与EWB或POWERPCB软件协同仿真，进行输入端口信号焊盘串扰和干扰进行仿真，从而优化封装结构电特性。本发与现有技术相比具有精度高、使用方便，省略了人工运算步骤，通过设计仿真可以较好的解决了信号端口和通道的串扰，减少封装结构的杂散电感、电容和电阻及其产生的噪声，提高封装结构的电性能，有效避免失效，降低成本。

主权项

一种光电集成封装结构的电性能优化设计方法，其特征在于该方法在进行光电器件和读出IC模块封装电性能设计时，将HFSS软件应用于封装结构的电性能模拟，通过与EWB或POWERPCB软件协同仿真，进行输入端口信号焊盘串扰和干扰的仿真，从而优化封装结构电特性，具体优化设计步骤如下：（1）建立封装结构的三维几何模型用HFSS软件库建立封装结构的三维几何模型，并标注焊盘直径为100 um、焊盘间距为40um、衬底厚度为300um、缝隙宽度为12um和信号线宽为 100um的结构参数；（2）建立RC等效电路将上述三维几何模型参数输入HFSS仿真软件，然后采用HFSS的有限元程序，结合封装的几何结构参数捕获该等效电路的电阻R和电容C，将电阻R和电容C与交流信号源S₁组成串联电路，并将示波器S₂并联到电容C两端，由此建立该封装模型的RC等效电路；（3）三维几何模型的仿真运算采用HFSS仿真软件对上述建立的三维几何模型进行0~3GHZ频段的扫频仿真，得到所述频段下的噪声值和串扰值；（4）RC等效电路的仿真运算采用EWB或POWERPCB电路仿真软件对上述建立的RC等效电路进行仿真运算，得到瞬态性能、瞬态噪声功率、电流灵敏度、电流相位灵敏度、电压灵敏度和电压相位灵敏度；（5）优化设计分析上述仿真运算的结果，然后调整封装结构参数，在保持其他结构参数不变的情况下，分别进行焊盘直径为50um、焊盘间距80um，焊盘直径为50um、焊盘间距40um和焊盘直径为100um、焊盘间距80um三次优化设计，重复上述（1）~（4）步骤进行对比验证和总结分析，并将仿真结果记录在仿真结果汇总表进行分析，进行3次循环的优化设计，直至封装结构的电学性能指标达到最佳。