[发明专利]一种基于SiP的高集成高性能数字信号处理器及其封装结构

说明书

本发明提供的一种基于SiP的高集成高性能数字信号处理器及其封装结构；包括FPGA芯片、DSP处理器，所述FPGA芯片和DSP处理器之间通过SRIO接口连接；本发明利用SiP技术集成了FPGA、DSP、DDR3等主要器件，降低了处理器体积，降低了系统的功耗和电路设计难度。采用正反双腔陶瓷外壳的封装形式，其上腔分布有1片DSP、1片FPGA和4片DDR3器件，封装基于芯片凸点的倒装封装设计，且具有较好的高速信号传输速率和散热特性。

技术领域

本发明涉及一种基于SiP的高集成高性能数字信号处理器及其封装结构。

背景技术

近年来，相控阵雷达技术的不断提高，特别是在航天航空上的应用，要求其数字信号处理具备高集成、高性能和小型化的特点。然而，传统的数字信号处理器采用高性能的分离器件设计，其体积难以缩小。系统级封装(SiP)是采用任何组合，将多个具有不同功能的有源电子器件与可选择的无源元件，以及诸如MEMS或者光学器件等其他器件，组装成为可以提供多种功能的单颗标准封装元件，形成一个系统或者子系统。SiP总的趋势是集成度越来越高、产品功能越来越强、性能水平和可靠性不断提升同时实现体积、重量和功耗的快速明显下降。

现有的高性能数字信号处理器采用分离器件电路设计的电路板，电路原理框图如图4所示。主要包含了2片FPGA、1片DSP，4片DDR3、2路RS422、1路RS232、1路USB2.0、2路千兆网口、1路1553B等接口。

此方法数字信号处理器的性能仍受制于分离器件设计，如低FPGA、DSP，且电路设计复杂，高速数字信号传输电磁兼容抗干扰难度大，不能进一步小型化。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于SiP的高集成高性能数字信号处理器及其封装结构，实现数字信号处理器的进一步小型化。该设计方法简单，稳定性高，减少了设备体积和功耗，降低了成本。

本发明通过以下技术方案得以实现。

本发明提供的一种基于SiP的高集成高性能数字信号处理器及其封装结构；包括FPGA芯片、DSP处理器，所述FPGA芯片和DSP处理器之间通过SRIO接口连接；

所述FPGA芯片通过高速AD接口和低速AD接口分别连接6个信号放大器，FPGA芯片通过连接器、USB驱动、以太网收发器分别与与收发器、USB接口、以太网连接；

所述DSP处理器连接多个DDR内存，其还通过连接器与收发器连接，并且其上设置12C、SPI、JTAG端口；

所述FPGA芯片和DSP处理器还与外部储存器接口连接。

所述FPGA芯片型号为XC7K325T。

所述DSP处理器型号为MT-6678。

一种基于Sip高性能数字信号处理器封装结构，采用的CCG4692封装方式，包括其陶瓷外壳；陶瓷外壳内采用双腔的封装方式，外壳外使用HTCC陶瓷发热片散热。

双腔分为上腔体和下腔体，上腔体上通过倒装焊的方式设置有DSP处理器、FPGA芯片、DDR器件，下腔体焊接FLASH、以太网收发器、422/232收发器、USB驱动器的有源器件。

本发明的有益效果在于：利用SiP技术集成了FPGA、DSP、DDR3等主要器件，降低了处理器体积，降低了系统的功耗和电路设计难度。采用正反双腔陶瓷外壳的封装形式，其上腔分布有1片DSP、1片FPGA和4片DDR3器件，封装基于芯片凸点的倒装封装设计，且具有较好的高速信号传输速率和散热特性。

附图说明

图1是本发明的处理器原理图；

图2是本发明的上腔体结构示意图；

图3是本发明的下腔体结构示意图；