Bypass-Kondensatoren für BGA-Gehäuse

Wir haben schon einige FPGA-basierte Boards entwickelt und bisher viele Bypass-Kondensatoren verwendet. Unsere Faustregel lautete: „So viele wie wir können“.

In unserem nächsten Design möchten wir die Anzahl der Teile reduzieren. Da BGA-Gehäuse ziemlich dicht sind, ist der Abstand zwischen mehreren Versorgungsstiften (z. B. für die 1,2-V-VccInt-Schiene) recht gering (in den meisten Fällen <1 cm).

Wäre es sinnvoll, 4 100-nf-Kondensatoren für 4 Versorgungspins durch einen einzigen größeren Bypass-Kondensator zu ersetzen, der so angeordnet ist, dass er möglichst gleich weit von den 4 Pins entfernt ist?

BEARBEITEN: Hier ist die Quelle meiner Verwirrung: Xilinx hat hier einen PCB-Designleitfaden für Spartan 6-Geräte . Wenn Sie sich beispielsweise Tabelle 2.1 auf Seite 14 ansehen, werden für ein LX45-Gerät mit FGG484-Gehäuse für die VccInt-Schiene insgesamt 1 100-uF-, 1 4,7-uf- und 2 0,47-uf-Kondensatoren empfohlen. Die Sache ist, dieses Gerät hat 20 VccInt-Pins!. Ist es wirklich empfehlenswert, 2 0,47-uf-Kondensatoren für 20 Pins zu verwenden?

Um die Verwirrung noch zu verstärken, hat das Xilinx-eigene Evaluierungsboard für dasselbe Gerät 6 2,2-uf-, 5 10-uf- und 1 470-uf-Kondensatoren für dieselbe 1,2-V-VccInt-Schiene!

das Ersetzen von 4 100nf-Kappen durch 1 400nf-Kappen würde den Frequenzgang der Entkopplung aufgrund einer Verschiebung der SRF vollständig verändern.
Das ist richtig. Die Quelle meiner Verwirrung ist ein Xilinx-Dokument (PCB-Designrichtlinien für Spartan6). Ich werde die Frage bearbeiten und klären.
Vielen Dank für das Teilen des Links zum Xilinx-PDF!

Antworten (2)

  1. Vergessen Sie neben den Kondensatoren nicht die Flugzeuge. Siehe S. 25 der zitierten Dokumentation. Sie sind abhängig davon statt 0,1 uF (100 nF) auf 0,01 uF (10 nF) zu begrenzen.
  2. Die Bulk-Kondensatoren hängen vom maximalen Strom und dem maximalen Stromschritt ab. Verwenden Sie den XPE (Xilinx Power Estimator) ( S6-Link ), um das in den Griff zu bekommen.
Lesen Sie ihre Empfehlungen also genauso wie ich sie: 2 0,47-uf-Kondensatoren für 20 VccInt-Pins?

Befolgen Sie am besten die Empfehlungen des FPGA-Herstellers zur Entkopplung von Kondensatoren und Platinenlayout.

Dies ist die richtige Antwort. Die FPGA-Anbieter durchlaufen viele Boards und Experimente, um dies für Sie richtig zu machen. Sie sind sich auch bewusst, dass die Anzahl der Teile ein kritischer Aspekt ihrer Kunden ist, also wird dies wahrscheinlich ernsthaft berücksichtigt. Wenn Sie irgendetwas "Exotisches" machen wollen, simulieren Sie es zumindest.
Ja, aber ihre eigenen Empfehlungen sind ebenfalls nicht klar. Ihre eigenen Bewertungsgremien und Empfehlungen stimmen nicht überein. Ich habe die Frage bearbeitet, um ein Beispiel zu zeigen.
Um den Vorschlag von @Leon Heller zu erweitern, beginnen Sie damit, aber hören Sie dort nicht auf. Da der FPGA-Strom so sehr frequenzabhängig ist (im Gegensatz zu einem Prozessor oder DRAM).
Bypass-Kondensatoren für BGA-Gehäuse
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