RLCK提取的案例
先進(jìn)芯片、Interposer和封裝設(shè)計(jì)的電磁與電路RLCK提取和仿真
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(dǎo)體事業(yè)部主任應(yīng)用工程師
多年來，對于從物理設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)中提取互連模型，已經(jīng)有了截然不同的領(lǐng)域。
芯片設(shè)計(jì)人員普遍關(guān)注電路/路徑延遲計(jì)算和動(dòng)態(tài)I*R壓降分析的RC寄生效應(yīng)。將提取的寄生參數(shù)反標(biāo)到網(wǎng)表模型要求版圖已經(jīng)成功通過LVS檢查。對于具有快速時(shí)鐘轉(zhuǎn)換速率和高開關(guān)活動(dòng)的特定高頻設(shè)計(jì)類，感應(yīng)阻抗的影響被納入電源網(wǎng)格和全局時(shí)鐘模型提取中。[1]
片上感應(yīng)螺旋組件利用獨(dú)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(guān)于感應(yīng)電流的假設(shè)，如下所示。
封裝與印刷電路板設(shè)計(jì)領(lǐng)域需要準(zhǔn)確的RCLK模型提取，以提供電源/地分布阻抗模型和收發(fā)器之間的信號互聯(lián)插損/回?fù)p/串?dāng)_。留給電源/地電壓水平波動(dòng)的設(shè)計(jì)余量必然十分緊缺，同時(shí)增加去藕電容帶來的成本/面積權(quán)衡需要高度細(xì)化的模型。對超高數(shù)據(jù)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(nèi)準(zhǔn)確的提取模型，即基礎(chǔ)數(shù)據(jù)速率的多重諧波。
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多年來，對于從物理設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)中提取互連模型，已經(jīng)有了截然不同的領(lǐng)域。
芯片設(shè)計(jì)人員普遍關(guān)注電路/路徑延遲計(jì)算和動(dòng)態(tài)I*R壓降分析的RC寄生效應(yīng)。將提取的寄生參數(shù)反標(biāo)到網(wǎng)表模型要求版圖已經(jīng)成功通過LVS檢查。對于具有快速時(shí)鐘轉(zhuǎn)換速率和高開關(guān)活動(dòng)的特定高頻設(shè)計(jì)類，感應(yīng)阻抗的影響被納入電源網(wǎng)格和全局時(shí)鐘模型提取中。[1]
片上感應(yīng)螺旋組件利用獨(dú)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(guān)于感應(yīng)電流的假設(shè)，如下所示。
封裝與印刷電路板設(shè)計(jì)領(lǐng)域需要準(zhǔn)確的RCLK模型提取，以提供電源/地分布阻抗模型和收發(fā)器之間的信號互聯(lián)插損/回?fù)p/串?dāng)_。留給電源/地電壓水平波動(dòng)的設(shè)計(jì)余量必然十分緊缺，同時(shí)增加去藕電容帶來的成本/面積權(quán)衡需要高度細(xì)化的模型。對超高數(shù)據(jù)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(nèi)準(zhǔn)確的提取模型，即基礎(chǔ)數(shù)據(jù)速率的多重諧波。
目前有幾種技術(shù)趨勢正在推進(jìn)這兩個(gè)提取領(lǐng)域的新發(fā)展：
增加芯片上感應(yīng)元件的使用，部署在電路上
作為芯片上時(shí)鐘綜合要求的一部分，調(diào)諧RLC“回路”電路的利用率日益增長。無線通信正在蓬勃發(fā)展，本地振蕩器作為芯片間高速有線接口鏈路時(shí)鐘源的設(shè)計(jì)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(guān)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(jìn)模型的提取方法。
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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(dǎo)體事業(yè)部主任應(yīng)用工程師
多年來，對于從物理設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)中提取互連模型，已經(jīng)有了截然不同的領(lǐng)域。
芯片設(shè)計(jì)人員普遍關(guān)注電路/路徑延遲計(jì)算和動(dòng)態(tài)I*R壓降分析的RC寄生效應(yīng)。將提取的寄生參數(shù)反標(biāo)到網(wǎng)表模型要求版圖已經(jīng)成功通過LVS檢查。對于具有快速時(shí)鐘轉(zhuǎn)換速率和高開關(guān)活動(dòng)的特定高頻設(shè)計(jì)類，感應(yīng)阻抗的影響被納入電源網(wǎng)格和全局時(shí)鐘模型提取中。[1]
片上感應(yīng)螺旋組件利用獨(dú)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(guān)于感應(yīng)電流的假設(shè)，如下所示。
封裝與印刷電路板設(shè)計(jì)領(lǐng)域需要準(zhǔn)確的RCLK模型提取，以提供電源/地分布阻抗模型和收發(fā)器之間的信號互聯(lián)插損/回?fù)p/串?dāng)_。留給電源/地電壓水平波動(dòng)的設(shè)計(jì)余量必然十分緊缺，同時(shí)增加去藕電容帶來的成本/面積權(quán)衡需要高度細(xì)化的模型。對超高數(shù)據(jù)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(nèi)準(zhǔn)確的提取模型，即基礎(chǔ)數(shù)據(jù)速率的多重諧波。
展開 微波射頻電路、IC及微系統(tǒng)設(shè)計(jì)領(lǐng)域有哪些前沿技術(shù)挑戰(zhàn)？
1、微波射頻器件
微波射頻無源、有源器件設(shè)計(jì)
濾波器
連接器
放大器、雙工器、環(huán)形器
LTCC工藝器件設(shè)計(jì)
微波單片集成電路（MMIC）設(shè)計(jì)
2、場路協(xié)同
電磁場與電路協(xié)同仿真更準(zhǔn)確評估天線與射頻系統(tǒng)的整體性能
陣列天線饋電網(wǎng)絡(luò)(波導(dǎo)、微帶、帶狀線、同軸)
功分器設(shè)計(jì)與優(yōu)化
T/R組件(饋電網(wǎng)路、移相器、功率放大器、雙工器、開關(guān)、衰減器、波束控制)
天線與射頻電路系統(tǒng)級協(xié)同仿真
3、射頻微系統(tǒng)
芯片-封裝-系統(tǒng)的全面微系統(tǒng)級仿真，充分評估復(fù)雜工況和極小尺寸下的產(chǎn)品性能
系統(tǒng)鏈路指標(biāo)分析
射頻模塊電路級設(shè)計(jì)
三維版圖寄生參數(shù)提取
熱設(shè)計(jì)
4、微放電
航天級微波部件微放電效應(yīng)仿真
微波器件微放電效應(yīng)（二次電子倍增效應(yīng)）
航天級濾波器、連接器、環(huán)形器等
二次電子發(fā)射系數(shù)SEY定義
微放電功率閾值預(yù)測
微放電粒子運(yùn)動(dòng)
5、微波射頻器件多物理場仿真
Ansys 電子桌面AEDT電-熱-結(jié)構(gòu)多物理場仿真平臺
AEDT平臺上的電-熱-結(jié)構(gòu)雙向耦合
濾波器溫度漂移補(bǔ)償設(shè)計(jì)
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(jìn)SoC設(shè)計(jì)中電磁串?dāng)_解決方案
芯片級電感、變壓器和傳輸線建模與設(shè)計(jì)
無限容量LVS前電磁寄生參數(shù)RLCk提取
LVS后寄生參數(shù)RLCk提取，計(jì)算電、磁和基板耦合模型，分析設(shè)計(jì)層級中不同塊體之間的電磁串?dāng)_
相關(guān)工具/解決方案：
微波射頻電路與系統(tǒng)全方位的設(shè)計(jì)和優(yōu)化解決方案
三維電磁場仿真黃金求解器HFSS
電路與系統(tǒng)仿真器Circuit Solver
集成多物理場仿真的電子桌面AEDT (HFSS-Icepak-Mechanical)
芯片級電磁干擾解決方案
展開 
行業(yè)應(yīng)用方案 | 微波射頻電路、IC及微系統(tǒng)
微放電功率閾值預(yù)測
微放電粒子運(yùn)動(dòng)
5、微波射頻器件多物理場仿真
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#三維電磁場仿真黃金求解器HFSS
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