RLCK提取
關注創建者：Ansys中國 創建時間：2021-12-20
RLCK提取的實例教程
本文原刊登于semiwiki.com：《Electromagnetic and Circuit RLCK Extraction and Simulation for Advanced Silicon, Interposers and Package Designs 》
作者：Tom Dillinger
編輯整理：成捷 | Ansys半導體事業部主任應用工程師
多年來，對于從物理設計數據中提取互連模型，已經有了截然不同的領域。
芯片設計人員普遍關注電路/路徑延遲計算和動態I*R壓降分析的RC寄生效應。將提取的寄生參數反標到網表模型要求版圖已經成功通過LVS檢查。對于具有快速時鐘轉換速率和高開關活動的特定高頻設計類，感應阻抗的影響被納入電源網格和全局時鐘模型提取中。[1]
片上感應螺旋組件利用獨特的方法生成電氣模型。這些組件的布局通常需要特定的金屬填充版圖，這些金屬填充位于（厚）頂層金屬下方一直到襯底，以簡化關于感應電流的假設，如下所示。
封裝與印刷電路板設計領域需要準確的RCLK模型提取，以提供電源/地分布阻抗模型和收發器之間的信號互聯插損/回損/串擾。留給電源/地電壓水平波動的設計余量必然十分緊缺，同時增加去藕電容帶來的成本/面積權衡需要高度細化的模型。對超高數據速率信號的需求（尤其是長距離串行接口）要求在寬頻率范圍內準確的提取模型，即基礎數據速率的多重諧波。
展開 多年來，對于從物理設計數據中提取互連模型，已經有了截然不同的領域。
芯片設計人員普遍關注電路/路徑延遲計算和動態I*R壓降分析的RC寄生效應。將提取的寄生參數反標到網表模型要求版圖已經成功通過LVS檢查。對于具有快速時鐘轉換速率和高開關活動的特定高頻設計類，感應阻抗的影響被納入電源網格和全局時鐘模型提取中。[1]
片上感應螺旋組件利用獨特的方法生成電氣模型。這些組件的布局通常需要特定的金屬填充版圖，這些金屬填充位于（厚）頂層金屬下方一直到襯底，以簡化關于感應電流的假設，如下所示。
封裝與印刷電路板設計領域需要準確的RCLK模型提取，以提供電源/地分布阻抗模型和收發器之間的信號互聯插損/回損/串擾。留給電源/地電壓水平波動的設計余量必然十分緊缺，同時增加去藕電容帶來的成本/面積權衡需要高度細化的模型。對超高數據速率信號的需求（尤其是長距離串行接口）要求在寬頻率范圍內準確的提取模型，即基礎數據速率的多重諧波。
目前有幾種技術趨勢正在推進這兩個提取領域的新發展：
增加芯片上感應元件的使用，部署在電路上
作為芯片上時鐘綜合要求的一部分，調諧RLC“回路”電路的利用率日益增長。無線通信正在蓬勃發展，本地振蕩器作為芯片間高速有線接口鏈路時鐘源的設計在很大程度上使用了LC諧振回路。
分配給這些電路的芯片面積是日益關注的問題。如上圖所示，芯片上電感器越來越多地與底層電路合并，因此需要改進模型的提取方法。
展開 本文原刊登于semiwiki.com：《Electromagnetic and Circuit RLCK Extraction and Simulation for Advanced Silicon, Interposers and Package Designs 》
作者：Tom Dillinger
編輯整理：成捷 | Ansys半導體事業部主任應用工程師
多年來，對于從物理設計數據中提取互連模型，已經有了截然不同的領域。
芯片設計人員普遍關注電路/路徑延遲計算和動態I*R壓降分析的RC寄生效應。將提取的寄生參數反標到網表模型要求版圖已經成功通過LVS檢查。對于具有快速時鐘轉換速率和高開關活動的特定高頻設計類，感應阻抗的影響被納入電源網格和全局時鐘模型提取中。[1]
片上感應螺旋組件利用獨特的方法生成電氣模型。這些組件的布局通常需要特定的金屬填充版圖，這些金屬填充位于（厚）頂層金屬下方一直到襯底，以簡化關于感應電流的假設，如下所示。
封裝與印刷電路板設計領域需要準確的RCLK模型提取，以提供電源/地分布阻抗模型和收發器之間的信號互聯插損/回損/串擾。留給電源/地電壓水平波動的設計余量必然十分緊缺，同時增加去藕電容帶來的成本/面積權衡需要高度細化的模型。對超高數據速率信號的需求（尤其是長距離串行接口）要求在寬頻率范圍內準確的提取模型，即基礎數據速率的多重諧波。
展開 1、微波射頻器件
微波射頻無源、有源器件設計
濾波器
連接器
放大器、雙工器、環形器
LTCC工藝器件設計
微波單片集成電路（MMIC）設計
2、場路協同
電磁場與電路協同仿真更準確評估天線與射頻系統的整體性能
陣列天線饋電網絡(波導、微帶、帶狀線、同軸)
功分器設計與優化
T/R組件(饋電網路、移相器、功率放大器、雙工器、開關、衰減器、波束控制)
天線與射頻電路系統級協同仿真
3、射頻微系統
芯片-封裝-系統的全面微系統級仿真，充分評估復雜工況和極小尺寸下的產品性能
系統鏈路指標分析
射頻模塊電路級設計
三維版圖寄生參數提取
熱設計
4、微放電
航天級微波部件微放電效應仿真
微波器件微放電效應（二次電子倍增效應）
航天級濾波器、連接器、環形器等
二次電子發射系數SEY定義
微放電功率閾值預測
微放電粒子運動
5、微波射頻器件多物理場仿真
Ansys 電子桌面AEDT電-熱-結構多物理場仿真平臺
AEDT平臺上的電-熱-結構雙向耦合
濾波器溫度漂移補償設計
面向電子工程師更直接、便捷的多物理場仿真
6、芯片級電磁干擾
先進SoC設計中電磁串擾解決方案
芯片級電感、變壓器和傳輸線建模與設計
無限容量LVS前電磁寄生參數RLCk提取
LVS后寄生參數RLCk提取，計算電、磁和基板耦合模型，分析設計層級中不同塊體之間的電磁串擾
相關工具/解決方案：
微波射頻電路與系統全方位的設計和優化解決方案
三維電磁場仿真黃金求解器HFSS
電路與系統仿真器Circuit Solver
集成多物理場仿真的電子桌面AEDT (HFSS-Icepak-Mechanical)
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當芯片設計遭遇3D瓶頸...
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Yorgos首先表示： “RLCK提取和仿真的應用空間正在迅速擴大。2.5D和3D IC的設計人員對以芯片為中心的流程非常熟悉。他們需要的建模解決方案既要求具備易用性，同時又要滿足高信號數據速率所需的精度以及這類封裝解決方案的供電問題。”
我問道：“您如何在易用性和準確性之間取得平衡？”
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Yorgos首先表示： “RLCK提取和仿真的應用空間正在迅速擴大。2.5D和3D IC的設計人員對以芯片為中心的流程非常熟悉。他們需要的建模解決方案既要求具備易用性，同時又要滿足高信號數據速率所需的精度以及這類封裝解決方案的供電問題。”
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