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随着电子产品操作频率和封装集成密度的逐步升高,其面临的电磁干扰(EMI)问题和热性能问题的严峻性日益凸显。高速封装作为印刷电路板和Die的连接桥梁,受到了电子设计和制造商的广泛关注和研究。本文对键合线-球栅阵列(WB-BGA)封装和倒装芯片(FlipChip)封装的EMI风险进行了探究。并从新的走线方式、新的互连结构、新材料等角度提出解决封装模型EMI辐射问题的方案。本文还创新性地提出对EMI问题和热问题进行协同分析和优化设计。本文WB-BGA模型,研究了封装Lid/散热器(heatsink)和键合线对EMI的影响。传统的键合线尽管成本低廉,但进入高频时,寄生效应不能避免。采用条带键合和同轴互连的方式可以改善键合线互连的信号传输和辐射问题。条带键合可以实现在全频带近10 dB的辐射抑制。提出采用阻性过孔抑制在低频和高频的辐射,以弥补短路过孔的不足,在全频段的辐射抑制效果达7 dB。封装Lid通常安装在封装基板上,起到保护芯片、更好的散热、控制翘曲等功能。不幸的是,die上的噪声容易耦合到封装Lid上,引起Lid与基板之间的谐振,在谐振频率附近辐射会明显增强。抑制谐振,可以采用阻性Lid设计,当Lid的阻值由200 Ω/sq逐渐增加到600 Ω/sq,辐射的抑制效果不再发生显著变化,辐射的降低在全频段达到近10dB。吸波材料可以贴附在Lid下表面,也能明显抑制板间谐振,辐射的抑制效果在全频段近8dB。在高集成度下,热问题和EMI问题一样备受关注。本文还针对传统设计中面临的辐射和热问题,提出将吸波材料和石墨材料相结合,协同改善辐射和热性能。当石墨尺寸在20～45 mm范围内,可以实现在近10dB的辐射抑制和20℃的温度降低。并通过实验验证了方案的有效性。此研究可以为实际产品设计提供一定的指导。本文基于实际倒装芯片模型,研究其EMI风险项。针对接地过孔,接地焊球,边缘过孔对辐射的影响提出相应的改善方案。采用FC同轴互连可以显著改善信号传输和辐射情况。另外,研究了在不同金属层放置差分对的辐射情况,提出布线设计以避免强辐射。