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Systematic application of a full-wave solver to developing scalable models for high-speed interconnects
Abraham Isidoro Muñoz
REYDEZEL TORRES TORRES
Acceso Abierto
Atribución-NoComercial-SinDerivadas
Interconnection structures
Considerations for modeling
High-speed interconnects
Design flow
In order to contribute to the improvement in the design of multilayer boards used for high-speed electronic applications, this project presents closed-form expressions for the capacitance and inductance related to vias (vertical transitions) in interconnects implemented in PCB technology. The importance of this contribution relies on the fact that these parasitic effects critically impact the performance of data channels by introducing undesired signal reflections. The development of the proposal is based on the systematic analysis of measurements and 3D electromagnetic simulations of actual high-speed links. Hence, a set of physically-based equivalent circuit models valid for different via pad sizes (scalable models) is obtained. This allows for the performance assessment and optimization of electrical transitions in channels in a fast and accurate way. Here, the proposal is applied to channels implemented in moderate-loss materials (loss tangent of about 0.035) and up to 10 GHz. Nevertheless, as the reader will infer, the application of the methodology proposed in this thesis can be extended to lower loss materials and channels operated at higher frequencies.
Con el propósito de contribuir al mejoramiento en el diseño de tarjetas multicapa utilizadas en aplicaciones de electrónicas de alta velocidad, este proyecto presenta expresiones cerradas derivadas para la capacitancia e inductancia relacionadas con vías (transiciones verticales) en interconexiones de circuitos impresos (PCB). La importancia de esta contribución se debe al hecho de que estos efectos parásitos impactan el rendimiento de los canales de datos al introducir reflexiones indeseadas de la señal. El desarrollo de la propuesta está basado en el análisis sistemático de mediciones y simulaciones electromagnéticas en 3D de canales de alta velocidad. Esto permite la evaluación del desempeño y la optimización de transiciones eléctricas de una manera rápida y precisa. Aquí la propuesta es aplicada a canales implementados en materiales con peridas moderadas (tangente de pérdias de alrededor de 0.035) y hasta 10 GHz. No obstante, como el lector inferirá, la aplicación de la metodología propuesta en esta tesis puede extenderse a materiales con menores perdidas y canales operados a más altas frecuencias.
Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica
2017-02
Tesis de maestría
Inglés
Estudiantes
Investigadores
Público en general
Isidoro-Muñoz A.
DISEÑO DE CIRCUITOS
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Aparece en las colecciones: Maestría en Electrónica

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