SI高速电路设计
SiC MOSFET 驱动电路的设计
SiC MOSFET 驱动电路的设计作者：李小娜李艳娜来源：《电子技术与软件工程》2019年第08期摘要：本文对SiC MOSFET的驱动电路进行了优化设计，并采用Boost主电路对该驱动电路进行验证。
结果表明，SiC MOSFET具有较快的开关速度。
相比SiMOSFET，工作频率为100kHz，上升时间由70ns减小到40ns，下降时间由100ns减小到10ns。
[关键词]SiC MOSFET驱动电路Boost升压电路1引言随着电力电子器件在新能源，混合、电动汽车，工业和航天航空领域的广泛使用，对大功率、更低的半导体损耗、耐高温、开关速度更快的器件的需求日益增加。
相比Si材料的器件来说，SiC功率器件可以实现高频、阻断电压高、高耐压，低开关损耗和低导通电阻特性。
在SiC MOSFET的应用方面，首先要考虑的就是其驱动问题。
本文针对SiC MOSFET的特性，对SiC MOSFET的驱动电路进行优化设计，并采用Boost升压电路对该驱动电路进行验证。
2SiC MOSFET驱动电路的设计2.1驱动电路电压的要求SiC MOSFET漂移层阻抗要比硅MOSFET低，但受现在技术水平限制SiC MOSFET的MOS沟道部分的迁移率又比较低，因此沟道部分的阻抗就比较高，为了得到低的导通电阻，SiC MOSFET的门极电压就要比硅的高，本文对SiC MOSFET驱动电路采用+18V/-5V的驱动电压，+18V的开通电压使得SiC MOSFET的导通电阻低，降低开通损耗，-5V关断电压可以保证器件快速关断，还可以防止器件的误导通。
2.2驱动电路的整体设计MOSFET的开通和关断，实际上就是栅源极电容的充放电过程。
驱动电路的作用就是使册极电荷快速转移。
开关速度极大程度上取决于门极电阻，门极电阻越小，开关速度就越快，但同时在驅动回路中会产生振荡。
在保证器件安全工作的条件下，尽可能选择较小的驱动电阻。
本文采用+18V/-5V的驱动电压，通过双脉冲测试仿真，优选门极电阻为592，采用IXDN609SI驱动芯片和ACPL-331J光耦实现了9A的驱动电流输出。
高速serdes电路结构
高速serdes电路结构摘要：一、高速serdes电路概述二、高速serdes电路设计要点1.电源完整性设计2.信号完整性设计3.电磁兼容性设计三、高速serdes电路应用领域四、高速serdes电路未来发展趋势正文：高速serdes电路概述随着科技的快速发展，数据传输速率越来越快，传统的串行通信技术已经无法满足高速数据传输的需求。
于是，高速serdes电路应运而生。
Serdes是Serializer/Deserializer的缩写，即串行器/并行器，它是一种高速串行通信技术。
通过将串行数据转换为并行数据，可以大幅提高数据传输速率。
高速serdes电路设计要点1.电源完整性设计在高速serdes电路设计中，电源完整性（Power Integrity，PI）设计是非常重要的。
电源噪声和供电电压的波动会影响serdes的性能，降低数据传输速率和可靠性。
因此，在进行电源完整性设计时，需要考虑电源系统的稳定性、电源去耦、电源噪声滤波等方面。
2.信号完整性设计信号完整性（Signal Integrity，SI）是高速serdes电路设计的另一个关键要点。
在高速信号传输过程中，信号的波形失真、上升沿和下降沿的振荡以及串扰等问题会影响信号的质量。
为了保证信号的完整性，需要对信号传输路径进行优化，降低信号的阻抗，提高信号的传输能力。
3.电磁兼容性设计电磁兼容性（Electromagnetic Compatibility，EMC）是高速serdes电路设计中需要考虑的另一个因素。
高速信号传输过程中会产生电磁干扰，影响其他电子设备的正常工作。
因此，在设计高速serdes电路时，需要考虑电磁兼容性，采取有效的屏蔽和滤波措施，降低电磁干扰。
高速serdes电路应用领域高速serdes电路广泛应用于各种高速数据传输场景，如数据中心、通信设备、显卡、硬盘等。
在这些应用中，高速serdes电路可以实现高速数据传输，满足设备对数据处理和传输的需求。
高速电路信号完整性分析与设计九--电源完整性分析
第9章高速信号的电源完整性分析在电路设计中，设计好一个高质量的高速PCB板，应该从信号完整性(SI——Signal Integrity)和电源完整性(PI——Power Integrity )两个方面来考虑。
尽管从信号完整性上表现出来的结果较为直接，但是信号参考层的不完整会造成信号回流路径变化多端，从而引起信号质量变差，连带引起了产品的EMI性能变差。
这将直接影响最终PCB板的信号完整性。
因此研究电源完整性是非常必要和重要的。
9.1 电源完整性概述虽然电子设计的发展已经有相当长的历史，但是高速信号是近些年才开始面对的问题，随之出现的电源完整性的许多概念并不为大多数人所了解。
这里，对其中涉及到的一些基本名词做些简单的介绍。
9.1.1 电源完整性的相关概念电源完整性(Power Integrity) ：是指系统供电电源在经过一定的传输网络后在指定器件端口相对该器件对工作电源要求的符合程度。
虽然电源完整性是讨论电源供给的稳定性问题，但由于地在实际系统中总是和电源密不可分的，通常把如何减少地平面的噪声也做为电源完整性的一部分讨论。
电源分配网络：电源分配网络的作用就是给系统内所有器件或芯片提供足够的电源,并满足系统对电源稳定性的要求。
同步开关噪声（Simultaneous Switch Noise，简称SSN）：是指当器件处于开关状态，产生瞬间变化的电流（di/dt），在经过回流途径上存在的电感时，形成交流压降，从而引起噪声，所以也称为Δi噪声。
同步开关噪声包括电子噪声、地弹噪声、回流噪声、断点噪声等。
它对电源完整性的影响表现为地弹和电源反弹。
地弹噪声：它是同步开关噪声对电源完整性影响的表现之一。
是指芯片上的地参考电压的跳动。
当大量芯片的输出同时开启时，将有一个较大的瞬态电流在芯片与板的电源平面流过，芯片封装与电源平面的电感和电阻会引发电源噪声，这样会在真正的地平面（0V）上产生电压的波动和变化，这个噪声会影响其它元器件的动作。
高性能DSP并行系统设计中SI仿真技术的应用
文 章编 号 １０ — ３ １ （０ ６ １— ０ ９ ｏ 文 献标 识 码 Ａ ０ ２ ８ ３ 一 ２ ０ ）６ ０ ９ 一 ４ 中图分类号 Ｔ ９ １ ２ Ｎ １． ７
Ａｐ ｌ ａ ｉ ｎ ｏ Ｉ Ｓ ｍ ｕ ａ ｉ ｎ ｉ ｓｇ ｆ Ｈｉ ｈ Ｐｅ ｆ ｒ ａ ｃ ｐ ｉ ｔ ｆ Ｓ ｉ ｌ ｔｏ ｎ Ｄｅ ｉ ｎ ｏ ｇ ｒ ｏ ｍ ｎ ｅ ｃ ｏ
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维普资讯
高性 Ｄ Ｐ并行系统设计中 Ｓ 仿真技术的应用 能 Ｓ Ｉ
段 琳 张天序 颜 露 新
（ 中科 技 大 学信 息 处理 与智 能控 制教 育部重 点 实验 室 华 华 中科技 大学 图４ ／ ￣ 与人 工智 能研 究 所 ， ｇ＂ ＇ ｅ ｌ ， 武汉 ４ ０ ７ ） ３ ０ ４
Ｅ ｍａｌｄ ａ ｌ Ｏ Ｏ ＠ｅ ｏ ．ｏ — ｉ：ｕ ｎｉ ５ ５ ｙ ｕｃ ｍ ｎ
摘 要 文章 讨 论 了基 于 Ｓ 仿 真技 术 的 高速 电路 设 计 流 程 ， 结 合 高 性 能 Ｄ Ｐ并 行 系统 设 计 实例 进行 展 开说 明 。 实 际 Ｉ 并 Ｓ
电路设计中的信号完整性SI问题分析与解决
电路设计中的信号完整性SI问题分析与解决引言：在现代电子设备中，信号完整性是一个至关重要的问题。
由于信号的传输速度越来越高，信号完整性问题变得尤为突出。
本文将分析信号完整性（Signal Integrity，简称SI）问题在电路设计中的重要性，并介绍一些常见的SI问题及其解决方法。
一、信号完整性的重要性信号完整性是指在信号传输过程中保持信号波形的准确性和完整性，确保信号的正确传递和解读。
如果信号受到干扰、衰减或失真，可能会导致数据的错误传输或丢失。
这对于各种电子设备，尤其是高速数据传输的系统来说，都是一项极其重要的考虑因素。
二、常见的SI问题1. 反射干扰反射干扰是信号在多个传输线之间传播时产生的一种干扰现象。
当信号到达传输线末端时，一部分信号能够反射回来，与输入信号相叠加，引起波形失真。
这种干扰主要由于阻抗不匹配引起。
2. 串扰干扰串扰干扰是指在多条相邻的传输线上，信号在传输过程中相互影响的现象。
这种干扰主要由于电磁场相互耦合引起，导致信号波形失真，降低信号质量。
3. 时钟抖动时钟抖动是指时钟信号在传输中出现的随机时移现象。
时钟抖动可能导致时序错误，使系统无法正确同步，进而影响整个系统的性能。
三、SI问题的解决方法1. 降低阻抗不匹配为了解决反射干扰问题，可以通过匹配传输线和负载的阻抗，减少信号反射。
采用合适的终端电阻，可以使信号在传输线上的反射最小化。
2. 优化布线方式在设计电路板布线时，应尽量避免传输线之间的相互干扰。
合理安排和分隔传输线的布局，使用屏蔽层和地平面层等技术手段，可有效减少串扰干扰。
3. 使用信号完整性分析工具借助信号完整性分析工具，可以模拟和分析信号在电路板上的传输过程，帮助发现潜在的SI问题。
通过调整设计参数，优化电路板布线，可以提前预防并解决SI问题。
4. 时钟校准技术对于时钟抖动问题，可以采用时钟校准技术来调整时钟信号的时序和相位。
通过使用高精度的时钟源和时钟校准电路，可以有效减少时钟抖动带来的问题。
高速电路设计中信号完整性分析.
高速电路设计中信号完整性分析由于系统时钟频率和上升时间的增长，信号完整性设计变得越来越重要。
不幸的是，绝大多数数字电路设计者并没意识到信号完整性问题的重要性，或者是直到设计的最后阶段才初步认识到。
本篇介绍了高速数字硬件电路设计中信号完整性在通常设计的影响。
这包括特征阻抗控制、终端匹配、电源和地平面、信号布线和串扰等问题。
掌握这些知识，对一个数字电路设计者而言，可以在电路设计的早期，就注意到潜在可能的信号完整性问题，还可以帮助由于系统时钟频率和上升时间的增长，信号完整性设计变得越来越重要。
不幸的是，绝大多数数字电路设计者并没意识到信号完整性问题的重要性，或者是直到设计的最后阶段才初步认识到。
本篇介绍了高速数字硬件电路设计中信号完整性在通常设计的影响。
这包括特征阻抗控制、终端匹配、电源和地平面、信号布线和串扰等问题。
掌握这些知识，对一个数字电路设计者而言，可以在电路设计的早期，就注意到潜在可能的信号完整性问题，还可以帮助设计则在设计中尽量避免信号完整性对设计性能的影响。
尽管，信号完整性一直以来都是硬件工程师必备的设计经验中的一项，但是在数字电路设计中长期被忽略。
在低速逻辑电路设计时代，由于信号完整性相关的问题很少出现，因此对信号完整性的考虑本认为是浪费效率。
然而近几年随着时钟率和上升时间的增长，信号完整性分析的必要性和设计也在增长。
不幸的是，大多数设计者并没有注意到，而仍然在设计中很少去考虑信号完整性的问题。
现代数字电路可以高达GHz 频率并且上升时间在50ps以内。
在这样的速率下，在PCB设计走线上的疏忽即使是一个英尺，而由此造成的电压、时延和接口问题将不仅仅局限在这一根线上，还将会影响的全板及相邻的板。
这个问题在混合电路中尤为严重。
例如，考虑到在一个系统中有高性能的ADC到数字化接收模拟信号。
散布在ADC器件的数字输出端口上的能量可能很容易就达到130dB（10，000，000，000，000 倍）比模拟输入端口。
sic mosfet驱动及保护电路设计
撒电机MICROMOTORS第52卷第12期2019年 12月Vol. 52. No. 12Dec. 2019SiC MOSFET 驱动及保护电路设计柳舟洲(西安微电机研究所，西安710077)摘 要：SiC MOSFET 器件具有高耐压、低导通电阻、高频等优良特性，工业应用中具有明显优势，发展快速。
本文首先阐述了 SiC MOSFET 主要特性，分析了驱动电路的特点，并给出了基于分立器件的驱动及保护电路设计。
基于CREE 公司最新第三代器件，设计了驱动电路，并通过双脉冲电路及桥臂直通电路测试验证所设计的SiC 器件门极驱动电路参数及短路保护电路参数的准确性和合理性。
关键词：SiC MOSFET ； |'1极参数；双脉冲测试；桥臂直通短路中图分类号：TP272 文献标志码：A 文章编号：1001-6848(2019)12-0070-04Design of SiC MOSFET Driver and Protect CircuitLIU Zhouzhou(Xi' an Micromotor Research Institute , Xi 1 an 710077 , China )Abstract : SiC MOSFET devices have high voltage , low on ・resistance , high frequency and other excellentcharacteristics. SiC MOSFET develops rapidly in industrial application with obvious advantages. The design of driving function circuit based on discrete devices were given. Based on the latest third generation devices ofCREEE , the driving circuit was designed. The accuracy of driving parameters and characteristics for gate driv ing circuit of SiC device were verified by double pulse circuit test and ami shoot through short circuit test. Key words : SiC MOSFET ； driving parameters ； double pulse circuit test ； arm shoot through short circuito 引言SiC （碳化硅）是一种由硅（Si ）和碳（C ）构成的宽禁带半导体材料，绝缘击穿场强是Si 的10倍，带隙 是Si 的3倍，被认为是一种超越Si 极限的功率器件用材料。
pcb电路si设计
pcb电路si设计SI (Signal Integrity)设计是PCB（Printed Circuit Board，印刷电路板）设计中的一个重要环节。
SI设计的目标是确保信号在电路板上的传输过程中保持稳定，以避免信号丢失、干扰和时序偏差等问题。
本文将介绍SI设计的基本原理、常见问题和解决方法。
首先，SI设计的基本原理是根据电路板上信号的速度、功率、时序和噪声等参数，综合考虑电路板布线、终端设计、接地方案和层次堆叠等因素，来优化信号完整性。
在高速数字系统中，信号传输速度较快，每秒传输的数据量庞大，因此信号完整性问题尤为重要。
在SI设计中，常见的问题包括信号串扰、反射、时钟衰减和时序偏差等。
信号串扰是指不同信号线之间相互干扰的现象，可能导致信号损失或误判。
反射是指信号在接线过程中发生反射，导致信号波形畸变。
时钟衰减是指由于信号传输路径的损耗，导致时钟信号的幅度衰减，从而影响时序正确性。
时序偏差是指信号到达目标设备的时间与预期时间之间的差异，可能导致数据错误。
为了解决这些问题，SI设计中需要采取一系列措施。
首先，对于信号串扰问题，可以采用合理的布线规划，包括使用合适的信号层、保持合适的间距和减小信号线的长度等。
其次，对于反射问题，可以使用电路设计中的终端匹配技术，并合理选择阻抗匹配网络来消除反射。
然后，对于时钟衰减问题，可以采用合适的线材和阻抗设计来降低信号损耗，并合理布局电容和电感等被动元件。
最后，对于时序偏差问题，可以通过布线调整和时钟优化等方法来最小化时序偏差。
此外，SI设计还需要考虑接地方案。
一个好的接地方案可以降低信号噪声，提高信号完整性。
常见的接地方案包括单点接地和分区接地。
单点接地是指整个电路板只有一个地点作为接地点，所有的信号线都通过这个地点回流。
而分区接地是将电路板分为若干个地区，每个地区都有独立的接地平面。
选择适合的接地方案需要综合考虑信号特性和布线需求。
最后，SI设计还需要考虑电路板的层次堆叠。
pcb电路si设计
pcb电路si设计PCB（Printed Circuit Board）电路SI（Signal Integrity）设计是指在设计PCB电路时考虑信号完整性的一项技术。
它是为了确保在高速传输环境中，信号能够准确地传递和接收，而不受噪声、时钟偏差和信号失真等问题的影响。
本文将介绍PCB电路SI设计的基本原理、流程以及一些常见的SI设计技术。
一、PCB电路SI设计的基本原理PCB电路SI设计是建立在信号传输中的电磁学基础上的。
在高速传输中，信号从发送器到接收器会经过传输线、连接器、晶体管等多个元件，并受到布线、环境噪声和器件的影响。
因此，通过精确计算和仿真，可以预测和优化信号在PCB电路中的传输质量。
1. 传输线理论传输线是指连接电子元件和器件的电气线路，一般由导线、地线和绝缘材料等构成。
在高速传输中，传输线上的信号会受到衰减、反射、串扰等影响，传输线理论可以协助设计师通过计算和仿真，优化线路参数，减小信号失真。
2. 电磁兼容性电磁兼容性是指在电子系统中，各个设备和电路之间能够和谐共存，相互之间不产生干扰。
PCB电路SI设计需要考虑信号线和功率线的布局，减小信号线和电源线之间的串扰，提高系统的电磁兼容性。
二、PCB电路SI设计的流程PCB电路SI设计的流程一般分为规划设计、信号仿真、布局布线和信号完整性验证等阶段。
下面将对每个阶段进行详细介绍。
1. 规划设计阶段规划设计阶段是PCB电路SI设计的起始阶段，也是最重要的阶段之一。
在这个阶段，设计师需要明确系统的功能和性能要求，制定出合理的设计目标和设计限制。
同时，要评估系统中的关键信号、高速器件和敏感信号，确定需要进行SI设计的部分。
2. 信号仿真阶段信号仿真是为了预测和分析信号在PCB电路中的传输性能。
在这个阶段，设计师需要利用专业的仿真工具对电路进行仿真和优化。
通过仿真，可以观察信号的波形和时域性能，检测潜在的信号失真问题，并进行相应的修改和优化。
3. 布局布线阶段布局布线是指在PCB板上进行电路部件的布置和互联设计。
高速SI测量方法(10G信号)
高速SI测量方法 (2)1 前言 (2)2 SFI (2)2.1 SFI标准 (2)2.2 电气特性 (2)2.3 测试仪器 (5)2.4 测试方法 (5)2.4.1 搭建测试环境 (5)2.4.2 启动DUT (7)2.4.3 选择BCM#模式 (7)2.4.4发送PRBS码 (7)2.4.5 调节预加重参数 (7)2.4.6 调节预加重驱动 (8)2.4.7 保存结果 (9)2.5 测试命令 (9)2.6 测试结果 (9)3 XFI (10)3.1 XFI标准 (10)3.2 电气特性 (10)3.3 测量仪器 (12)3.4 测试方法 (13)3.4.1 测试环境搭建 (13)3.4.2 启动DUT (15)3.4.3 选择BCM#模式 (15)3.4.4 发送PRBS码 (15)3.4.5 调节预加重参数 (15)3.4.6保存测试结果 (16)3.5 测试命令 (16)3.5.1 MAC_TX TEST (16)3.5.2 PHY_TX TEST (16)3.6.测试结果 (16)4 KR (18)4.1 测试方法 (20)4.2 测试命令 (20)4.3 测试结果 (21)5.总结 (24)5.1 测试注意事项 (24)5.2 眼图测试总结 (25)高速SI测量方法1 前言在速率达到10Gbps 高速设计中，尽管我们在电路设计上按照标准设计，但在信号的传输过程仍不可避免会受到串扰等的影响，由此我们需要去做信号完整性分析，以验证我们设计的正确性，而眼图是一种可对数字信号传输作定性分析的有效手段。
以下所介绍就是关于10G信号接口SFI、XFI、KR的SI测量方法。
2 SFI2.1 SFI标准SFF-8431定义了SFI的电气特性及测试方法。
2.2 电气特性在SFF-8431中SFI被定义了以下三种模型：①Host SystemFigure1---Host Compliance Board②ASIC/SerDesFigure 2---ASIC/SerDes Test Board③ModuleFigure 3---Module Compliance Board以上三种模型对应的定义了如下测试点：Figure 4---SFI Reference Points而在我们的设计应用中，我们需要验证IC的transmitter和receiver 的信号经过SFP+ Module connector后的信号质量.而ASIC/SerDes和Module模型分别定义对ASIC和Module本身的电气特性，并未考虑信号经过connector的情况，与我们的实际应用不符。
使用SI9000进行PCB常规阻抗计算
使用SI9000进行PCB常规阻抗计算SI9000是一款用于高速电路设计的软件，可以帮助工程师进行PCB 常规阻抗计算。
本文将介绍使用SI9000进行PCB常规阻抗计算的步骤和一些注意事项。
步骤一：准备设计文件在进行PCB常规阻抗计算之前，需要准备好设计文件。
设计文件包括PCB的布局和线路连接等信息。
将设计文件导入SI9000软件中。
步骤二：定义材料参数在进行PCB常规阻抗计算之前，需要定义材料参数。
SI9000软件提供了常用的材料参数库，包括介电常数、损耗因子等。
根据实际情况选择合适的材料参数。
步骤三：定义层厚在PCB设计中，不同层之间的层厚可能不同。
因此，需要在SI9000软件中定义层厚。
层厚的定义将对后续的阻抗计算结果产生影响。
步骤四：定义线宽和线间距根据设计文件中的线宽和线间距，定义在SI9000软件中。
线宽和线间距的定义将用于阻抗计算。
步骤五：进行阻抗计算在SI9000软件中，选择进行阻抗计算的线路，点击“计算”按钮即可开始阻抗计算。
软件会在计算完成后给出阻抗计算结果。
步骤六：分析和优化根据阻抗计算的结果，可以分析线路的阻抗变化和不符合要求的地方。
根据需求进行相应的优化和调整，直到满足设计要求为止。
注意事项：1.在使用SI9000进行PCB常规阻抗计算时，要保证输入的材料参数、层厚、线宽等参数与实际设计一致，以确保计算结果准确。
2.在定义线宽和线间距时，应该考虑到PCB制造工艺的限制，避免出现制造上的困难。
3.在进行阻抗计算之前，要对设计文件进行合理的预处理，如去除不必要的线路、修复错误等，确保输入的设计文件是正确的。
4.在进行阻抗计算之后，还要对计算结果进行验证，可以通过快速原型制造进行样品制作，然后进行测试验证，以确保计算结果的准确性。
总结：SI9000能够帮助工程师进行PCB常规阻抗计算，通过合理的定义材料参数、层厚、线宽和线间距等参数，可以得到准确的阻抗计算结果。
在进行阻抗计算之前，应该对设计文件进行合理的预处理，并对计算结果进行验证，确保设计满足要求。
SI
0.6 信号完整性测量技术
测量工具也可以分为三类测量仪器：阻抗分析仪；矢量网络 分析仪(VNA)以及时域反射计(TDR)。 阻抗分析仪测量电压/电流比=阻抗。 频率从 100Hz 到 40MHz。 有四个接头，一对接头产生流过被测器件(DUT)的正弦波电流， 第二对接头测量被测器件(DUT)的正弦电压。 矢量网络分析仪在频域工作。每个接头或端口发出一个正弦 电压，频率范围从几 KHz 到 50GHz，在每个频率点测量入射电压 的幅度与相位以及反射的幅度和相位。 时域反射仪(TDR)在时域工作。发射快速上升的阶跃信号， 上升边为 35ps 到 150ps，然后测量反射的瞬态幅度。
高速电路与系统互连设计中
信号完整性(SI)分析
李玉山
西安电子科技大学电路CAD研究所
0.0 信号完整性含义
英文中的人格完整性(personal integrity)，指正直、忠 诚、完美。中文没有，但可以对“完整”这一词义加以类比。 其他还有电源完整性、数据完整性、热完整性等。 信号完整性(SI)，是指信号电压(电流)完美的波形形状及 质量。由于物理互连造成的干扰和噪声，使得连线上信号的波 形外观变差，出现了非正常形状的变形，称为信号完整性被破 坏。信号完整性问题是物理互连在高速情况下的直接结果。 信号完整性强调信号在电路中产生正确响应的能力。
●有损传输线引起数据完整性(DI)问题 有损传输线引起上升边退化，从而引起符 号间干扰或ISI，造成数据不完整问题。 当频率大于1GHz时，介质损耗的增长与频 率成正比，而导线损耗与频率的平方根成正 比(注意此处的自变量为频率)。 FR4的介质损耗对当传输10inch后，上升边 将增加到100ps。
信号完整性(SI)可以泛指由互连线引起的所有信
大功率SiCMOSFET驱动电路设计
第40卷第3期 2020年5月核电子学与探测技术Nuclear Electronics Detection TechnologyVol.40 No. 3May.2020大功率Si C M O S F E T驱动电路设计吴凯铭i2,高大庆1#，高杰\李明睿\申万增1(1.中国科学院近代物理研究所，兰州730000;2.中国科学院大学，北京100049)摘要•.为了使强流重离子加速器装置（H IAF)碳化硅功率开关器件SiC M O SFET工作在理想状态，设计了基于SIC1182K驱动芯片的SiC M O SFET驱动电路。
对该驱动电路的输出电压、响应时间、脉宽 连续可调性、稳定性和可靠性进行实验测试，测试结果表明：该驱动电路能够长时间、稳定可靠工作，满 足SiC M O SF E T的工作需求。
关键词：加速器电源；SIC1182K;SiC M O SFET;驱动电路中图分类号：T L56 文献标志码：A文章编号：0258 —0934(2020)3 —0412 —05强流重离子加速器装置（H IA F)[1’2]是“十 二五”国家重大科学工程项目。
硅功率器件是现阶段兰州加速器电源常用的开关器件，与传 统硅器件相比，第三代半导体开关器件SiC M O SFE T有着更加卓越的高温高压工作性能。
并且SiC M O S F E T上升下降时间短、通态损耗 小等特点[3]，决定了 SiC M O SF E T在达成更高 开关频率的同时，还兼备更小的功率损耗。
在 相同功率等级下，与硅器件开关电源相比，SiC M O SF E T开关电源能够凭借更高的开关频率，减小电路中电容电感体积，降低滤波成本，提高 功率密度。
器件材料的差异导致驱动电路不可 通用，驱动电路就成为SiC M O SFE T理想工作 所需解决的技术难点。
收稿日期：2020_03—02基金项目：国家自然科学基金项目（11805248)资助。
作者简介：吴凯铭（1995 —），男，福建南靖人，在读硕士生，攻读方向为加速器工程设计研究。
高速数字系统PCB电路中的信号完整性设计方案
现在的高速数字系统的频率可能高达数百兆Hz，其快斜率瞬变和极高的工作频率，以及很大的密集度，必将使得系统表现出与低速设计截然不同的行为，出现了信号完整性问题。
破坏了信号完整性将直接导致信号失真、定时错误，以及产生不正确数据、地址和控制信号，从而造成系统误工作甚至导致系统崩溃。
因此，信号完整性问题已经越来越引起高速设计人员的关注。
1 信号完整性问题及其产生机理信号完整性SI（Signal Ingrity）涉及传输线上的信号质量及信号定时的准确性。
在数字系统中对于逻辑1和0，总有其对应的参考电压，正如图1（a）中所示：高于ViH的电平是逻辑1，而低于ＶiL的电平视为逻辑0，图中阴影区域则可视为不确定状态。
而由图1（b）可知，实际信号总是存在上冲、下冲和振铃，其振荡电平将很有可能落入阴影部分的不确定区。
信号的传输延迟会直接导致不准确的定时，如果定时不够恰当，则很有可能得到不准确的逻辑。
例如信号传输延迟太大，则很有可能在时钟的上升沿或下降沿处采不到准确的逻辑。
一般的数字芯片都要求数据必须在时钟触发沿的tsetup前即要稳定，才能保证逻辑的定时准确（见图1（c））。
对于一个实际的高速数字系统，信号由于受到电磁干扰等因素的影响，波形可能会比我们想象中的更加糟糕，因而对于tsetup 的要求也更加苛刻，这时，信号完整性是硬件系统设计中的一个至关重要的环节，必须加以认真对待。
一个数字系统能否正确工作其关键在于信号定时是否准确，信号定时与信号在传输线上的传输延迟和信号波形的损坏程度有关。
信号传输延迟和波形的原因复杂多样，但主要是以下三种原因破坏了信号完整性：（1）反射噪声其产生的原因是由于信号的传输线、过孔以及其它互连所造成的阻抗不连续。
（2）信号间的串扰随着印刷板上电路的密集度不断增加，间的几何距离越来越小，这使得信号间的电磁已经不能忽略，这将急剧增加信号间的串扰。
（3）电源、地线噪声由于芯片封装与电源平面间的寄生和的存在，当大量芯片内的电路和输出级同时动作时，会产生较大的瞬态，导致电源线上和地线上的电压波动和变化，这也就是我们通常所说的地跳。
高速电路设计3_电路板级设计PDF课件--北京理工大学DSP课件一次性下载(高梅国教授)
高速数字电路设计与实现•高速数字电路简介•信号完整性•电路的调试与测试•电路板级设计1、电路板级设计流程•创造一个电路板或系统级的电子产品设计的主要步骤有：–概念（concept）：定义技术需求、描述系统行为和决定设计的整体结构–原理图设计（schematic capture）：通过描述产品功能来获得设计原理图–板图设计（layout）阶段包含确定电路板上器件的最优布局和布线，还需要考虑用于多个电路板之间连接的电缆或者连接器的数量–制造（manufacture）和发布2、设计流程中的仿真验证•电路板传统的设计方式是设计然后建立一个物理（硬件）原型，把它放在测试工作台上进行调试直至可以工作•现在对系统工程师和布局布线工程师来说有许多可用的计算机辅助（computer-aided）仿真验证和分析工具。
2、设计流程中的仿真验证2、设计流程中的仿真验证•*模拟信号仿真，*混合信号仿真•*可制造性设计(DFM)•*射频(RF)•*设计规则检查(DRC)•*数字信号仿真•*信号完整性(SI)•*电气规则检查(ERC)•*焊接/热剖析(profile)•*电磁兼容性(EMC)*电磁干扰(EMI)•*热•*时序•*机械特性（振动、冲击、受压），*可靠性2、设计流程中的仿真验证•仿真模型包括–数字器件的VHDL，Verilog，C模型；–器件驱动和负载的IBIS模型；电源开关–放大器，稳压器，二极管和三极管，混合信号模／数转化器和比较器的SPICE模型–VHDL-AMS（混合信号，IEEE1076.1）–Verilog-A（模拟）和Verilog AMS（混合信号）3、通用信号处理机设计•指导思想–标准化–模块化–可重构–可配置–可编程–易开发3.1 系统设计的目标•基于标准总线的通用信息处理机•多处理器并行系统•“异构处理器的通用结构”•高速数据传输能力•标准化、模块化、可扩展•具有二次开发能力软硬件系统3.2 系统总线设计•以C-PCI标准总线技术为基础，配以高速数据传输总线、精确定时总线、以太网的4套总线相结合的并行处理机方案。
SI、PI及高速电路设计与案例分析
SI、PI及高速电路设计与案例分析培训培训对象：从事开发部门主管、SI工程师、硬件设计开发工程师、PCB LAYOUT 工程师、电源设计开发工程师、硬件测试工程师、系统工程师、质量经理、质量管理工程师、结构设计工程师、生产工艺工程师等。
课程目标：本课程结合讲师多年的实战工作经验，详细介绍了信号完整性（SI）、电源完整性（PI）较完整的知识体系，以及各种不同的信号完整性问题在实际项目中的体现，特别是讲师最近在GHz高速信号领域的一些研究成果。
通过理论和实践相结合的培训方式，帮助电子行业工程技术人员在理解高速信号传输本质的基础上，掌握分析SI问题的工具和技巧，提高在PCB 产品设计和布线方面的专业技能，为企业培养优秀的SI工程师和项目管理人员，提高产品性能质量和可靠性，增强产品的市场竞争力。
【主办单位】中国电子标准协会培训中心【协办单位】深圳市威硕企业管理咨询有限公司培训时间：3天课程大纲：（蓝色内容为本讲师独有，区别于其他培训课程）1. SI设计概述1) 什么是高速系统设计？2）高速系统设计挑战2. SI，PI设计理论基础及实例说明1) 正确理解信号完整性的定义a) 信号完整性问题的起源b) 解决信号完整性的方法学问题c) 信号完整性分析目的（SI工程师的工作内容）2) 传输线理论(Maxwell方程和电报方程)a) 实例1：在实践中掌握传输线阻抗特征b) 实例2：常用的传输线结构分析c) 实例3：耦合传输线的原理和结构分析3) 传输线的损耗a) 实例4：趋肤效应对传输线的影响b) 实例5：介质损耗对传输线的影响c) 实例6：损耗与频率的关系4) 反射与匹配a) 实例7：信号反射机理分析b) 实例8：不同拓扑结构对信号完整性的影响c) 实例9：反射的消除和预防d) 常见匹配方法及应用原则5) 串扰与耦合a) 信号串扰机理b) 实例10：感性串扰c) 实例11：容性串扰d) 实例12：串扰模型e) 实例13：串扰的实例分析-- 前向串扰和后向串扰g) 影响串扰的因素6) SSN同步开关噪声a) SSN介绍b) 影响SSN的主要因素c) SSN主要分析参数d) 降低SSN的主要措施e) 实例14：在设计中考虑SSN7) 电源完整性分析（PI）a) PI介绍b) 实例15：目标阻抗c) 实例16：电源平面的层次化设计d) 电源平面的谐振特性分析e) 去耦电容的原理和设计应用f) SSN噪声分析g) 电源等效电路模型VRM8) 时序分析a) 数字电路的时序分析b) 时序分析方法和过程c) 时序裕量分析需考虑的因素d) 实例17：时序分析实例9) 正确认识高速信号的回流路径（参考平面）a) 什么是高速信号的回流路径（参考平面）b) 回流路径（参考平面）的不连续对高速信号的影响c) 实例18：如何选择回流路径（参考平面），地还是电源？d) 实例19：如何保证系统级的一致连续性？3. SI分析中器件模型的选择和使用1) 器件封装对信号的影响2) 接插件对信号的影响3) 器件模型技术a) 仿真模型类型b) IBIS模型和SPICE模型c) 实例20：IBIS模型的基本元素d) IBIS模型的获取e) 实例21：IBIS模型验证和使用4. SI分析流程1) 设计需求分析（数据整理和规划）：2) 前仿真阶段3) 后仿真阶段4) 测试验证5. DDR案例分析和实习1) DDR技术介绍2) DDR设计实例讲解3) DDR，DDR2和DDR3技术对比分析6. SI/PI仿真软件介绍1 常见SI分析软件的特点和应用2 如何选择适合的仿真软件7 GHz高速差分信号的设计技巧（本章内容全部是实例分析和理论讲解相结合）1) GHz高速差分信号技术现状和发展趋势2) 高速差分信号的仿真技术：S参数的解读和AMI模型案例分析：S参数和AMI模型3) GHz高速差分信号通路设计技巧4) GHz系统的设计方法和经验介绍5) 实例讲解：GHz高速差分信号通路设计回流路径、工艺参数、过孔、（预）加重、ISI，8 Jitter的分析与测量技术1) 高速信号和Jitter特征介绍2) Jitter的组成分量分析3) 如何在测量中分离各Jitter分量4) GHz高速测量系统组成9. 经验交流1) SI工程师所必备的知识结构2) 如何成为SI工程师老师介绍：邵鹏老师IBM高级硬件工程师，研究员。
SICMOSFET驱动电路设计概述
SIC M0SFET3驱动电路设计概述一、SIC MOSFET的特性1、导通电阻随温度变化率较小，高温情况下导通阻抗很低，能在恶劣的环境下很好的工作。
2、随着门极电压的升高，导通电阻越小，表现更接近于压控电阻。
3、开通需要门极电荷较小，总体驱动功率较低，其体二极管Vf较高，但反向恢复性很好，可以降低开通损耗。
4、具有更小的结电容，关断速度较快，关断损耗更小5、开关损耗小，可以进行高频开关动作，使得滤波器等无源器件小型化，提高功率密度。
6、开通电压高于高于SI器件，推荐使用Vgs为18V或者20V,虽然开启电压只有2.7V,但只有驱动电压达到18V〜20V时才能完全开通。
7、误触发耐性稍差，需要有源钳位电路或者施加负电压防止其误触发。
E m H r l c a一『==LC A.M「ui n-€£r pIf1*s1I1* k a 1」 frf1 &?*1■-■tA AI® 1 ST“凹科選2 Electrical characteristicsT；= 25 吃un'oss olherwise specified图2 ST公司IGBT参数、SIC MOSFET对驱动的要求1、触发脉冲有比较快的上升速度和下降速度，脉冲前沿和后沿要陡2、驱动回路的阻抗不能太大，开通时快速对栅极电容充电，关断时栅极电容能够快速放电。
3、驱动电路能够提供足够大的驱动电流4、驱动电路能够提供足够大的驱动电压，减小SIC MOSFET勺导通损耗。
5、驱动电路采用负压关断，防止误导通，增强其抗干扰能力。
6、驱动电路整个驱动回路寄生电感要小，驱动电路尽量靠近功率管。
7、驱动电路峰值电流Imax要更大，减小米勒平台的持续时间，提高开关速度。
三、SIC MOSFE码驱动电路设计对于有IGBT驱动电路设计经验的工程师来说，SIC MOSFE驱动电路的设计与IGBT驱动电路的设计类似，可以在原来的驱动电路上进行修改参数进行设计。
信号完整性(SI)分析-7~8传输线模型、时延、阻抗与返回路径
7.4
铜中电子的速度
实际上，铜导线中的电子速度比信号的速度要低100亿倍。 导线中电子的速度与信号的速度没有任何关系。 如图 7.5 所示，根据每秒钟通过横截面的电子数、导线 中的电子密度和导线的横截面积就可以计算出导线中电子 的速度。导线中的电流为：
(7.1) 从上式中，我们可以导出计算电子速度的公式： (7.2)
7.3
均匀传输线
按传输线的几何结构来对传输线分类。 几何结构中两个基本特征是：导线沿线横截面的均匀程 度和两导线的相似/对称程度。 如果导线上任何一处的横截面相同，如同轴电缆，称这 种传输线为均匀传输线。 图7.4给出了各种均匀传输线。
twisted pair ──双绞线 coplanar ──共面线 embedded microstrip ──嵌入微带线
其中： I 导线中流过的电流，安培 ΔQ 某时间段内流过的电量，库伦 Δt 某时间段 -19 q 一个电子所带的电量，大小为1.610 库伦 n 自由电子的密度，个数/立方米 A 导线的横截面积，平方米 v 导线中电子的速度，米/秒
图7.5 电子在导线中运动。每秒钟通过的电子数就是电流，它与 电子的运动速度和电子密度有关
传输线是一种新的理想电路元件。两个非常重要的特征： 特性阻抗和时延，最关心的是信号与传输线的相互作用。 理想传输线的电气特性在某些情况下是可以用 L-C 组合 来近似的。但是，与 L-C 近似相比，理想传输线模型(彻底
的分布式)的性能与实际互连线的实测性能更加吻合； 模型的
带宽也更高。将理想传输线这一电路元件添加到工具箱中， 明显增强对信号与互连线相互作用的表达能力。
7.6
前沿的空间延伸
每个信号都有一个上升时间 RT，表示从 10％上升到 90％ 的时间。 信号在传输线上传输， 前沿在传输线上拓展开来， 呈现出空间上的延伸。如果我们停滞时间并观察传输线上 电压分布的情况，发现如图 7.7 所示。
SIC MOSFET 驱动电路设计概述
SIC MOSFET 驱动电路设计概述一、SIC MOSFET的特性1、导通电阻随温度变化率较小，高温情况下导通阻抗很低，能在恶劣的环境下很好的工作。
2、随着门极电压的升高，导通电阻越小，表现更接近于压控电阻。
3、开通需要门极电荷较小，总体驱动功率较低，其体二极管Vf较高，但反向恢复性很好，可以降低开通损耗。
4、具有更小的结电容，关断速度较快，关断损耗更小。
5、开关损耗小，可以进行高频开关动作，使得滤波器等无源器件小型化，提高功率密度。
6、开通电压高于高于SI器件，推荐使用Vgs为18V或者20V，虽然开启电压只有2．7V，但只有驱动电压达到18V～20V时才能完全开通。
7、误触发耐性稍差，需要有源钳位电路或者施加负电压防止其误触发。
图1 ST公司SIC MOSFET参数图2 ST公司IGBT参数二、SIC MOSFET对驱动的要求1、触发脉冲有比较快的上升速度和下降速度，脉冲前沿和后沿要陡。
2、驱动回路的阻抗不能太大，开通时快速对栅极电容充电，关断时栅极电容能够快速放电。
3、驱动电路能够提供足够大的驱动电流4、驱动电路能够提供足够大的驱动电压，减小SIC MOSFET的导通损耗。
5、驱动电路采用负压关断，防止误导通，增强其抗干扰能力。
6、驱动电路整个驱动回路寄生电感要小，驱动电路尽量靠近功率管。
7、驱动电路峰值电流Imax要更大，减小米勒平台的持续时间，提高开关速度。
三、SIC MOSFET驱动电路设计对于有IGBT驱动电路设计经验的工程师来说，SIC MOSFET驱动电路的设计与IGBT驱动电路的设计类似，可以在原来的驱动电路上进行修改参数进行设计。
驱动电源的设计SIC MOSFET电源的设计，根据其特性，需要有负压关断和相比SI MOSFET较高的驱动电压，一般设计电源为－6V～＋22V，根据不同厂家的不同Datasheet大家选择合适的电源正负电压的设计，这里只给出一个笼统的设计范围。
可以将IGBT模块驱动电源进行稍微修改使用在这里，比如，特斯拉在分立IGBT和SIC IGBT上都是用反激电源，具体电路参考历史文章中对特斯拉Model S 与Model 3的硬件对比分析中，也可以使用电源模块，比如国内做的比较好的金升阳的电源模块，可以降低设计难度，但成本也会相应的升高。
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SI高速电路设计：EMI抑制4.3 EMI的控制我们知道，造成设备性能降低或失效的电磁干扰必须同时具备三个要素，首先是有一个电磁场所，其次是有干扰源和被干扰源，最后就是具备一条电磁干扰的耦合通路，以便把能量从干扰源传递到受干扰源。
因此，为解决设备的电磁兼容性，必须围绕这三点来分析。
一般情况下，对于EMI的控制，我们主要采用三种措施：屏蔽、滤波、接地。
这三种方法虽然有着独立的作用，但是相互之间是有关联的，良好的接地可以降低设备对屏蔽和滤波的要求，而良好的屏蔽也可以使滤波器的要求低一些。
下面，我们来分别介绍屏蔽、滤波和接地。
屏蔽能够有效的抑制通过空间传播的电磁干扰。
采用屏蔽的目的有两个，一个是限制内部的辐射电磁能量外泄出控制区域，另一个就是防止外来的辐射电磁能量入内部控制区。
按照屏蔽的机理，我们可以将屏蔽分为电场屏蔽、磁场屏蔽、和电磁场屏蔽。
4.3.1.1 电场屏蔽一般情况下，电场感应可以看成是分布电容间的耦合，图1-4-4是一个电场感应的示意图。
图1-4-4 电场感应示意图其中A为干扰源，B为受感应设备，其中Ua和Ub之间的关系为Ub=C1*Ua/(C1+C2)C1为A、B之间的分布电容；C2为受感应设备的对地电容。
根据示意图和等式，为了减弱B上面的地磁感应，使用的方法有EMI 控制技术现有的系统级 EMI控制技术包括：1.将电路封闭在一个 FARADAY（法拉第）盒中（注意包含电路的机械封装应该密封）来实现 EMI屏蔽；2.在电路板或者系统的 I/O端口采取滤波和衰减技术来实现 EMI 控制；3.实现电路的电场和磁场的严格屏蔽，或者在电路板上采取适当的设计技术严格控制 PCB 走线和电路板层（自屏蔽）的电容和电感，从而改善 EMI性能。
一般来说，越接近 EMI源，实现 EMI控制所需的成本就越小。
PCB 的集成电路芯片是EMI 最主要的能量来源，因此如果能够深入了解集成电路芯片的内部特征，可以简化 PCB和系统级设计中的 EMI控制。
EMI 的来源数字集成电路从逻辑高到逻辑低之间的转换或者从逻辑低到逻辑高之间的转换过程，输出端产生的方波信号频率并不是导致 EMI 的唯一频率成分。
该方波中包含频率范围宽广的正弦谐波分量，这些正弦谐波分量构成工程师所关心的 EMI频率成分。
最高的 EMI频率也称为 EMI发射带宽，它是信号上升时间而不是信号频率的函数。
计算 EMI发射带宽的公式为：F=0.35/Tr，其中：F 是频率，单位是 GHz；Tr 是单位为 ns（纳秒）的信号上升时间或者下降时间。
从上述公式不难看出，如果电路的开关频率为 50MHz，而采用的集成电路芯片的上升时间是 1ns，那么该电路的最高 EMI 发射频率将达到 350MHz ，远远大于该电路的开关频率。
而如果 IC 的上升时间为 500ps，那么该电路的最高 EMI 发射频率将高达 700 MHz。
众所周知，电路中的每一个电压值都对应一定的电流，同样每一个电流都存在对应的电压。
当IC 的输出在逻辑高到逻辑低或者逻辑低到逻辑高之间变换时，这些信号电压和信号电流就会产生电场和磁场，而这些电场和磁场的最高频率就发射带宽。
电场和磁场的强度以及对外辐射的百分比，不仅是信号上升时间的函数，同时也取决于对信号源到负载点之间信号信道上电容和电感的控制的好坏，在此，信号源位于 PCB 板的 IC 内部，而负载位于其它的 IC内部，这些 IC 可能在 PCB 上，也可能不在该 PCB 上。
为了有效地控制EMI，不仅需要关注 IC 芯片自身的电容和电感，同样需要重视 PCB 上存在的电容和电感。
当信号电压与信号回路之间的耦合不紧密时，电路的电容就会减小，因而对电场的抑制作用就会减弱，从而是 EMI 增大；电路中的电流也存在同样的情况，如果电流同返回路径之间耦合不佳，势必加大回路上的电感，从而增强了磁场，最终导致 EMI 增加。
换句话说，对电场控制不佳通常也会导致磁场抑制不佳。
用来控制电路板中电磁场的措施与用来抑制IC 封装中电磁场的措施大体相似。
正如同 PCB 设计的情况，IC 封装设计将极大地影响 EMI。
电路中相当一部分电磁辐射是由电源总线中的电压瞬变再成的。
当 IC 的输出级发生跳变并驱动相连的 PCB 线为逻辑“高”时，IC 芯片将从电源中吸纳电流，提供输出级所需的能量。
对于 IC 不断转换所产生的超高频电流而言，电源总线始于 PCB上的去耦网络，止于IC 的输出级。
如果输出级的信号上升时间为 1.0ns，那么 IC要在 1.0ns 这么短的时间内从电源上吸纳足够的电流来驱动 PCB 上的传输线。
电源总线上电压的瞬变取决于电源总线路径上的电感、吸纳的电流以及电流的传输时间。
电压的瞬变由下面的公式多定义：V=Ldi/dt，其中：L 是电流传输路径上电感的值；di 表示信号上升时间间隔内电流的变化；dt 表示电流的传输时间（信号的上升时间）。
由于 IC 管脚以及内部电路都是电源总线的一部分，而且吸纳电流和输出信号的上升时间也在一定程度上取决于 IC的工艺技术，依次选择合适的 IC 就可以在很大程度上控制上述公式中提到的所有三个要素。
IC封装在电磁干扰控制的作用IC 封装通常包括：硅基芯片、一个小型的内部 PCB 以及焊盘。
硅基芯片安装在小型的PCB 上，通过绑定线实现硅基芯片与焊盘之间的连接，在某些封装中也可以实现直接连接。
小型 PCB 实现硅基芯片上的信号和电源与 IC 封装上的对应管脚之间的连接，这样就实现了硅基芯片上信号和电源节点的对外延伸。
贯穿该 IC 的电源和信号的传输路径包括：硅基芯片、与小型 BCB 之间的联机、PCB 走线以及 IC 封装的输入和输出管脚。
对电容和电感（对应于电场和磁场）控制的好坏在很大程度上取决于整个传输路径设计的好坏。
某些设计特征将直接影响整个 IC 芯片封装的电容和电感。
首先看硅基芯片与内部小电路板之间的连接方式。
许多的 IC 芯片都采用绑定线来实现硅基芯片内部小电路板之间的连接，这是一种在硅基芯片与内部小电路板之间的极细的飞线。
这种技术之所以应用广泛是因为硅基芯片和内部小电路板的热胀系数(CTE)相近。
芯片本身是一种硅基器件，其热胀系数与典型的PCB 材料(如环氧树脂)的热胀系数有很大的差别。
如果硅基芯片的电气连接点直接安装在内部小 PCB 上的话，那么在一段相对较短的时间之后，IC 封装内部温度的变化导致热胀冷缩，这种方式的连接就会因为断裂而失效。
绑定线是一种适应这种特殊环境的引线方式，它可以承受大量的弯曲变形而不容易断裂。
采用绑定线的问题在于，每一个信号或者电源线的电流环路面积的增加将导致电感值升高。
获得较低电感值的优良设计就是实现硅基芯片与内部 PCB 之间的直接连接，也就是说硅基芯片的连接点直接粘接在PCB的焊盘上。
这就要求选择使用一种特殊的PCB板基材料，这种材料应该具有极低的 CTE。
而选择这种材料将导致 IC芯片整体成本的增加，因而采用这种工艺技术的芯片并不常见，但是只要这种将硅基芯片与载体 PCB 直接连接的 IC存在并且在设计方案中可行，那么采用这样的 IC 器件就是较好的选择。
一般来说，在 IC 封装设计中，降低电感并且增大信号与对应回路之间或者电源与地之间电容是选择集成电路芯片过程的首选考虑。
举例来说，小间距的表面贴装与大间距的表面贴装工艺相比，应该优先考虑选择采用小间距的表面贴装工艺封装的 IC 芯片，而这两种类型的表面贴装工艺封装的 IC 芯片都优于过孔引线类型的封装。
BGA 封装的 IC 芯片同任何常用的封装类型相比具有最低的引线电感。
从电容和电感控制的角度来看，小型的封装和更细的间距通常总是代表性能的提高。
引线结构设计的一个重要特征是管脚的分配。
由于电感和电容值的大小都取决于信号或者是电源与返回路径之间的接近程度，因此要考虑足够多的返回路径。
电源和地管脚应该成对分配，每一个电源管脚都应该有对应的地管脚相邻分布，而且在这种引线结构中应该分配多个电源和地管脚对。
这两方面的特征都将极大地降低电源和地之间的环路电感，有助于减少电源总线上的电压瞬变，从而降低 EMI。
由于习惯上的原因，现在市场上的许多 IC 芯片并没有完全遵循上述设计规则，然而 IC 设计和生产厂商都深刻理解这种设计方法的优点，因而在新的 IC 芯片设计和发布时 IC 厂商更关注电源的连接。
理想情况下，要为每一个信号管脚都分配一个相邻的信号返回管脚(如地管脚)。
实际情况并非如此，即使思想最前卫的 IC 厂商也没有如此分配 IC 芯片的管脚，而是采用其它折衷方法。
在 BGA封装中，一种行之有效的设计方法是在每组八个信号管脚的中心设置一个信号的返回管脚，在这种管脚排列方式下，每一个信号与信号返回路径之间仅相差一个管脚的距离。
而对于四方扁平封装(QFP)或者其它鸥翼(gull wing)型封装形式的 IC来说，在信号组的中心放置一个信号的返回路径是不现实的，即便这样也必须保证每隔 4 到6 个管脚就放置一个信号返回管脚。
需要注意的是，不同的 IC 工艺技术可能采用不同的信号返回电压。
有的 IC 使用地管脚(如 TTL 器件)作为信号的返回路径，而有的 IC 则使用电源管脚(如绝大多数的ECL器件)作为信号的返回路径，也有的IC同时使用电源和地管脚(比如大多数的CMOS器件)作为信号的返回路径。
因此设计工程师必须熟悉设计中使用的 IC芯片逻辑系列，了解它们的相关工作情况。
IC 芯片中电源和地管脚的合理分布不仅能够降低 EMI，而且可以极大地改善地弹反射(ground bounce)效果。
当驱动传输线的器件试图将传输线下拉到逻辑低时，地弹反射却仍然维持该传输线在逻辑低阈值电平之上，地弹反射可能导致电路的失效或者故障。
IC 封装中另一个需要关注的重要问题是芯片内部的 PCB 设计，内部PCB 通常也是 IC封装中最大的组成部分，在内部 PCB 设计时如果能够实现电容和电感的严格控制，将极大地改善设计系统的整体 EMI 性能。
如果这是一个两层的 PCB 板，至少要求 PCB 板的一面为连续的地平面层，PCB 板的另一层是电源和信号的布线层。
更理想的情况是四层的 PCB板，中间的两层分别是电源和地平面层，外面的两层作为信号的布线层。
由于 IC 封装内部的 PCB 通常都非常薄，四层板结构的设计将引出两个高电容、低电感的布线层，它特别适合于电源分配以及需要严格控制的进出该封装的输入输出信号。
低阻抗的平面层可以极大地降低电源总线上的电压瞬变，从而极大地改善 EMI 性能。
这种受控的信号线不仅有利于降低 EMI，同样对于确保进出 IC 的信号的完整性也起到重要的作用。
其它相关的 IC工艺技术问题集成电路芯片偏置和驱动的电源电压 Vcc 是选择 IC 时要注意的重要问题。