仿真案例 | 芯片近場掃描模擬仿真

 近場掃描儀是一種利用電磁場探頭對集成電路板、IC芯片等器件或整機(jī)產(chǎn)品電磁場測繪的工具,通過逐點(diǎn)測試可以得到區(qū)域內(nèi)的電場、磁場大小分布圖,可用于分析電磁干擾問題。本文利用HFSS仿真工具,在軟件中模擬芯片近場掃描。

關(guān)鍵詞:HFSS,芯片,近場掃描



01

近場掃描儀


近場掃描儀是一種利用電磁場探頭對集成電路板、IC芯片等器件或整機(jī)產(chǎn)品電磁場測繪的工具,通過逐點(diǎn)測試可以得到區(qū)域內(nèi)的電場、磁場大小分布圖,可用于分析電磁干擾問題;
仿真案例 | 芯片近場掃描模擬仿真的圖1

02

HFSS建模


在HFSS中導(dǎo)入一個封裝基板文件,選擇其中一組差分走線添加Port;

仿真案例 | 芯片近場掃描模擬仿真的圖2

在靠近基板上方一定距離的位置繪制一個sheet,用于后面Plot Fields(當(dāng)然,這一步放在仿真結(jié)束后也可以)

仿真案例 | 芯片近場掃描模擬仿真的圖3

設(shè)置若干個頻點(diǎn),并√ 3D Fields Save;

仿真案例 | 芯片近場掃描模擬仿真的圖4

03

電路時域激勵


新建Circuit仿真,將HFSS工程添加至電路中,給端口加上更貼近實際的時域激勵波形;

仿真案例 | 芯片近場掃描模擬仿真的圖5

完成Circuit+HFSS聯(lián)合仿真,得到電路時域仿真結(jié)果;

仿真案例 | 芯片近場掃描模擬仿真的圖6

時域波形FFT得到的頻譜;

仿真案例 | 芯片近場掃描模擬仿真的圖7

04

近場結(jié)果


在Circuit仿真結(jié)束后,即可將時域的仿真結(jié)果Push至HFSS工程中;

仿真案例 | 芯片近場掃描模擬仿真的圖8

選中前面繪制的sheet,Create Field Plot;

仿真案例 | 芯片近場掃描模擬仿真的圖9

以下,通過仿真得到基板上該組差分走線傳輸PRBS信號時,在芯片上方附近產(chǎn)生的電場分布圖;

仿真案例 | 芯片近場掃描模擬仿真的圖10

可以看到,由于在Circuit中的激勵是由BGA向Chip傳輸,因此在任意頻點(diǎn)下,最大場強(qiáng)始終在BGA上方 附近;

此外,激勵信號在各頻點(diǎn)上的幅度大小,最終也反映在電場分布圖上,幅值越高對應(yīng)產(chǎn)生的場強(qiáng)也越大


文章來源:電磁學(xué)社

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