封装设计中辐射EMI产生机理及其抑制方法综述

孙明辉，王剑峰，王波

（中国电子科技集团公司第五十八研究所，江苏 无锡 214035）

0 引言

集成电路工艺进步和设计技术发展促使芯片功能日益复杂，集成度越来越高[1]。在高速数字系统中，电磁干扰（EMI：Electromagnetic Interference）和信号完整性及电源完整性密切相关，相互影响，如：信号过孔穿过参考平面时不仅会引起高速信号边沿的畸变和退化，而且有可能由于阻抗突变和回路面积增大向电源/地平面注入足够能量从而产生谐振[2]，引起较大的EMI。在芯片封装时减小EMI噪声，可以极大地减轻后续PCB级和整机的电磁兼容（EMC：Electromagnetic Compatibility）设计压力，从而大幅度地缩短研发周期和降低成本，因此，EMI问题在封装设计中不可忽视。然而，随着芯片集成度越来越高，尺寸日益减小，功能越来越复杂，元器件数目越来越多，芯片封装设计面临着严峻的EMC挑战。

本文对在芯片封装设计中存在的辐射EMI问题和应对方法进行了分析与总结，对于今后在封装设计中减小辐射EMI，保证芯片信号完整性有一定的指导意义。

1 辐射EMI的产生机理

在电子系统中，所有引起电磁场变化的因素或电磁场未得到有效控制之处都会导致辐射EMI的产生，如：接插件、过孔和通信接口等。辐射EMI有电场辐射和磁场辐射两种形式，其中以电场辐射为主，而电场辐射按照辐射产生的原理不同又分为共模辐射和差模辐射。

1.1 共模辐射原理

共模辐射产生的主要原因是导线接地不良和接地引起的反射电位[3]。共模辐射噪声在电路中是由导线两端不可控的电压降产生的。……