芯片封裝設(shè)計(jì)
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時(shí)間：2021-12-22
芯片封裝設(shè)計(jì)的視頻教程
WBBGA基板設(shè)計(jì)：最新芯片基板設(shè)計(jì)與封裝Wire Bond設(shè)計(jì)規(guī)范，項(xiàng)目評(píng)估、項(xiàng)目設(shè)計(jì)、項(xiàng)目后處理
1、本教程是基于目前Cadence公司推出的最新APD+17.4軟件下錄制的視頻，視頻內(nèi)容主要分為：最新的基板設(shè)計(jì)規(guī)范講解、最新封裝Wire Bond設(shè)計(jì)規(guī)范講解、項(xiàng)目評(píng)估、項(xiàng)目設(shè)計(jì)、項(xiàng)目后處理五大模塊，筆者結(jié)合多年的項(xiàng)目設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，以實(shí)際項(xiàng)目精心總結(jié)并錄制了24節(jié)視頻課程，每一節(jié)課程至少40分鐘以上，其中包含了設(shè)計(jì)原理以及原因、設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)等寶貴內(nèi)容，甚至精確到每一個(gè)金手指位置、每一個(gè)過孔擺放等都會(huì)說明原因以及收益
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HFSS-PI實(shí)現(xiàn)芯片封裝電源網(wǎng)絡(luò)高效精準(zhǔn)建模
適用人群：芯片、封裝、PCB等關(guān)心電源完整性的所有的電子產(chǎn)品相關(guān)公司 HFSS-PI實(shí)現(xiàn)芯片封裝電源網(wǎng)絡(luò)高效精準(zhǔn)建模 【已結(jié)束】 直播時(shí)間：2019-10-29 20:00 隨著芯片封裝小型化及低電壓大電流的需求，PCB和封裝的噪聲容限越來越小，供電系統(tǒng)要求更加嚴(yán)格的設(shè)計(jì)，芯片、封裝、系統(tǒng)的電源完整性仿真分析已經(jīng)成為評(píng)估供電系統(tǒng)好壞的必要手段
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SimLab 芯片封裝網(wǎng)格劃分及PCB材料等效網(wǎng)絡(luò)研討會(huì)
本場(chǎng)研討會(huì)將為您介紹： 1.基于模板快速創(chuàng)建BGA焊球網(wǎng)格； 2.PCB板快速網(wǎng)格劃分； 3.PCB板材料等效。
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芯片封裝設(shè)計(jì)的實(shí)例教程
近日一篇《華為又一項(xiàng)芯片堆疊封裝專利曝光》的文章刷屏芯片封裝工程師的朋友圈。它是一個(gè)避免使用TSV的3D封裝設(shè)計(jì)，吸引了我的芯片封裝設(shè)計(jì)精品課學(xué)習(xí)型仿真工程師的好奇和關(guān)注。眾所周知，TSV的制作工藝復(fù)雜，可靠性差，尤其是TSV first和TSV middle都需要在fab廠做，甚至?xí)绊?em>芯片器件可靠性，今天我們就來聊聊芯片堆疊封裝那些事。
華為芯片堆疊封裝
華為的這個(gè)專利內(nèi)容如下圖所示，自左向右一步一步開展。首先是下芯片部分。將各個(gè)芯片做好RDL和bump或者UBM(Under Bump Metal)，然后face to face焊接一起。但是要注意芯片之間要錯(cuò)開，芯片需要溝通的部分焊接在一起，而其他有源部分要露出來，方便下一步操作。各芯片連接之后，通過molding將這些芯片都封在一起，然后在EMC(Epoxy Molding Compound)上做過孔，這可比TSV(Through Silicon Via)容易多了。然后在EMC兩面都可以再次RDL，然后上面做UBM和bump。最后可以將其焊接到基板上，然后最上面的芯片也焊接到這個(gè)裝配體上，這就完成了3D封裝裝配。
3D封裝是在后摩爾時(shí)代為了讓芯片集成度更高，在同一種制程下，3D封裝可以保證相同面積下芯片有更強(qiáng)計(jì)算能力與傳輸能力。但是3D封裝面臨一系列如SI(Signal Integrity)、PI(Power Integrity)、Thermal，Mechanical等問題。
要解決的是不同功能芯片之間信號(hào)傳遞功能，要求信號(hào)路徑盡可能小來保證SI要求。其次要保證芯片供電，對(duì)于在“樓上”的芯片來說，電源距離增大代表寄生增加，會(huì)增加電阻（靜態(tài)電阻）以及增加阻抗（動(dòng)態(tài)阻抗），導(dǎo)致電壓無法滿足要求。
展開 高級(jí)多芯片2.5D和3D封裝技術(shù)引入新的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)來建模
當(dāng)前的封裝技術(shù)包含：
? 穿過堆疊芯片，從Bump到芯片用于供電和信號(hào)連接的硅通孔（TSV）
? 芯片之間的短距離（并行、時(shí)鐘轉(zhuǎn)發(fā)）接口
? Interposer中的局部重分布互聯(lián)層
上圖所示的是一種帶有兩個(gè)芯片的簡(jiǎn)單2.5D interposer結(jié)構(gòu)，時(shí)鐘線用黃色高亮顯示，作為示例，分析整個(gè)結(jié)構(gòu)的電磁（EM）效應(yīng)是必要的。
而且，最后但同樣重要的是：
與先進(jìn)工藝節(jié)點(diǎn)芯片和多芯片封裝相關(guān)的物理設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)量十分龐大
提取寄生模型的算法需要支持分布式計(jì)算，并且跨多個(gè)處理器核心提供高度可擴(kuò)展性能。
最近，我有幸與Ansys的Yorgos Koutsoyannopoulos和Anand Raman進(jìn)行了交流，了解他們對(duì)支持這些模型提取領(lǐng)域的發(fā)展所需的趨勢(shì)和工具特性的看法。他們的見解非常有指導(dǎo)意義，具體而言，最近推出的Ansys RaptorH這款產(chǎn)品如何綜合全面地滿足這些不斷變化的需求。
Yorgos首先表示： “RLCK提取和仿真的應(yīng)用空間正在迅速擴(kuò)大。2.5D和3D IC的設(shè)計(jì)人員對(duì)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(shí)又要滿足高信號(hào)數(shù)據(jù)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(zhǔn)確性之間取得平衡？”
Yorgos答復(fù)道： “Ansys HFSS是電磁分析的黃金標(biāo)準(zhǔn)，其應(yīng)用范圍從無線傳播一直延伸到PCB級(jí)信號(hào)與電源完整性仿真。上一代產(chǎn)品RaptorX則重點(diǎn)關(guān)注片上結(jié)構(gòu)的寄生計(jì)算，例如螺旋電感、電源網(wǎng)格、芯片上MIM去耦電容器。
展開 以芯片為中心的設(shè)計(jì)環(huán)境是這些2.5D和3D封裝的基礎(chǔ)，GDS-II或OASIS數(shù)據(jù)可表達(dá)設(shè)計(jì)。技術(shù)文件堆疊定義使用了代工廠提供的工藝說明，所有層和維度信息都是加密的，工藝角定義使用了與傳統(tǒng)芯片環(huán)境相同的定義。”
我問道：“Yorgos重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)易用性，那么易用性對(duì)產(chǎn)品研發(fā)有什么影響呢？”
Anand答復(fù)說： “RaptorH桌面對(duì)當(dāng)前RaptorX和HFSS用戶而言并不陌生，3D設(shè)計(jì)幾何結(jié)構(gòu)和電磁場(chǎng)可視化解決方案使用了現(xiàn)有的Ansys桌面界面。”
Anand繼續(xù)說道： “S參數(shù)和電路網(wǎng)表模型都已提供。特別值得注意的是，該分析是在LVS之前開展的，而設(shè)計(jì)仍在進(jìn)行中。”
我問道：“對(duì)于一般電磁分析，HFSS通常需要掌握大量的控制專業(yè)知識(shí)。例如，模型端口的定義和布局。在RaptorH中又該如何管理呢？”
Anand答復(fù)道： “RaptorH流程以芯片為中心的特性意味著我們需要為芯片設(shè)計(jì)人員提供一個(gè)熟悉的環(huán)境。我們不需要支持自由空間電磁、波導(dǎo)、天線等等，所有金屬生而平等。設(shè)計(jì)人員設(shè)置電路端口如同在實(shí)驗(yàn)室中放置端口。”
我問道：“這些2.5D和3D封裝模型數(shù)據(jù)庫可能非常龐大。RaptorH工具的性能如何？”
Yorgos回答說： “RaptorH旨在為電磁分析呈現(xiàn)完整版圖，無需修剪數(shù)據(jù)通道，希望采樣的拓?fù)淠軌虮硎就暾涌凇Ｔ摴ぞ吣軌蚩焖俜治?em>設(shè)計(jì)尺寸、端口和技術(shù)文件堆疊數(shù)據(jù)，以提供所需的計(jì)算資源指南。算法分析只占用總計(jì)算時(shí)間的一小部分，電磁模型生成是高度并行化的。對(duì)于極大型問題，RaptorH可利用多處理云資源，在使用多個(gè)處理器時(shí)實(shí)現(xiàn)出色的加速性能。”
展開 Anand答復(fù)道： “RaptorH流程以芯片為中心的特性意味著我們需要為芯片設(shè)計(jì)人員提供一個(gè)熟悉的環(huán)境。我們不需要支持自由空間電磁、波導(dǎo)、天線等等，所有金屬生而平等。設(shè)計(jì)人員設(shè)置電路端口如同在實(shí)驗(yàn)室中放置端口。”
我問道：“這些2.5D和3D封裝模型數(shù)據(jù)庫可能非常龐大。RaptorH工具的性能如何？”
Yorgos回答說： “RaptorH旨在為電磁分析呈現(xiàn)完整版圖，無需修剪數(shù)據(jù)通道，希望采樣的拓?fù)淠軌虮硎就暾涌凇Ｔ摴ぞ吣軌蚩焖俜治?em>設(shè)計(jì)尺寸、端口和技術(shù)文件堆疊數(shù)據(jù)，以提供所需的計(jì)算資源指南。算法分析只占用總計(jì)算時(shí)間的一小部分，電磁模型生成是高度并行化的。對(duì)于極大型問題，RaptorH可利用多處理云資源，在使用多個(gè)處理器時(shí)實(shí)現(xiàn)出色的加速性能。”
如果您正在尋求一款2.5D/3D封裝解決方案，精確的信號(hào)和電源分配模型提取是絕對(duì)必要的，也歡迎您深入研究Ansys RaptorH解決方案的獨(dú)特功能。
展開 使用Ansys多物理場(chǎng)模型進(jìn)行熱應(yīng)力變化仿真
uPI封裝研發(fā)經(jīng)理莊（音）先生表示：“Ansys多物理場(chǎng)仿真解決方案可幫助我們優(yōu)化芯片封裝設(shè)計(jì)，并大幅提高產(chǎn)品的可靠性。我們的團(tuán)隊(duì)利用Ansys仿真工具在電氣、熱和結(jié)構(gòu)特性方面提供的關(guān)鍵洞察，不僅加速了開發(fā)和驗(yàn)證，同時(shí)還能顯著提高效率，減少設(shè)計(jì)失誤，并提高產(chǎn)品質(zhì)量。”
Ansys仿真工具還可預(yù)測(cè)一系列信號(hào)頻率下封裝的電氣特性，這有助于uPI工程師確定最佳設(shè)計(jì)解決方案并提高產(chǎn)品性能。
Ansys副總裁兼電子、半導(dǎo)體和光學(xué)事業(yè)部總經(jīng)理John Lee指出：“芯片封裝設(shè)計(jì)涉及復(fù)雜、多維度非線性工程，即使是細(xì)微的變化也可能出現(xiàn)意外行為。Ansys仿真工具可提供端到端多物理場(chǎng)分析，使團(tuán)隊(duì)能夠快速深入了解芯片封裝的多個(gè)方面，并實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度。借助Ansys仿真，uPI能夠最大限度地優(yōu)化其研發(fā)和可靠性測(cè)試流程，以獲得高質(zhì)量產(chǎn)品。”
在Ansys 2023 R1 新版系列網(wǎng)絡(luò)研討會(huì)中，詳細(xì)介紹了Ansys在電源管理芯片的應(yīng)用，歡迎點(diǎn)擊報(bào)名觀看點(diǎn)播視頻，了解更多詳情：
* 報(bào)名觀眾可享Ansys數(shù)字資源中心平臺(tái)v.ansys.com點(diǎn)播回看權(quán)益。
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芯片封裝設(shè)計(jì)的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
芯片封裝設(shè)計(jì)的最新內(nèi)容
支持DDR3/4/5、LPDDR4(X)、LPDDR5(X)協(xié)議；
根據(jù)協(xié)議自動(dòng)識(shí)別出PCB設(shè)計(jì)中的DDR協(xié)議通道；
支持BGA和Wire-Bond的芯片封裝設(shè)計(jì)；
提供用戶友好Web-Based的自動(dòng)化仿真設(shè)置頁面；
基于Ansys HFSS/SIwave自動(dòng)提取通道的S參數(shù);
自動(dòng)搭建Read、Write的Spice仿真鏈路，支持Nexxim 和 HSPICE求解器
當(dāng)今的芯片越來越多地將專用處理元件和存儲(chǔ)器集成到復(fù)雜的多芯片封裝中。要設(shè)計(jì)這些系統(tǒng)，就需要了解電氣、熱和機(jī)械領(lǐng)域的復(fù)雜交互，而這些交互須通過綜合的多物理場(chǎng)仿真來預(yù)測(cè)。供電網(wǎng)絡(luò)和熱管理系統(tǒng)必須進(jìn)行整體分析，因?yàn)殡姎庑阅軙?huì)影響熱分布，而散熱會(huì)影響連續(xù)反饋回路中的電氣性能。這種相互依賴性，對(duì)于AI工作負(fù)載中使用的神經(jīng)處理單元（NPU）尤為關(guān)鍵，NPU可能在不同計(jì)算階段經(jīng)歷巨大的功耗波動(dòng)。
概述：
VK2C21AQ是一個(gè)點(diǎn)陣式存儲(chǔ)映射的LCD驅(qū)動(dòng)器，可支持最大80點(diǎn)（20SEGx4COM）或者最大128點(diǎn)（16SEGx8COM）的LCD屏。單片機(jī)可通過I2C接口配置顯示參數(shù)和讀寫顯示數(shù)據(jù)，也可通過指令進(jìn)入省電模式。其高抗干擾，低功耗的特性適用于水電氣表以及工控儀表類產(chǎn)品。ZXY6901
特點(diǎn)：
★ 工作電壓 2.4-5.5V
VK1056B是一個(gè)點(diǎn)陣式存儲(chǔ)映射的LCD驅(qū)動(dòng)器，可支持最大 56點(diǎn)（14SEG×4COM）的LCD屏，也支持2COM和3COM的 LCD屏。單片機(jī)可通過三條通信線配置顯示參數(shù)和發(fā)送顯示 數(shù)據(jù)，也可通過指令進(jìn)入省電模式。 LJQ8159
產(chǎn)品品牌：永嘉微電/VINKA
產(chǎn)品型號(hào)：VK1056B
封裝形式：SOP24
產(chǎn)品年份：新年份
特點(diǎn)
產(chǎn)品品牌：永嘉微電/VINKA
產(chǎn)品型號(hào)：VK1024B
封裝形式：SOP16
概述
VK1024B是一個(gè)點(diǎn)陣式存儲(chǔ)映射的LCD驅(qū)動(dòng)器，最大可以 支持24點(diǎn)(6SEGx4COM)的LCD屏，也支持2COM和3COM 的LCD屏。單片機(jī)通過3線串行接口配置顯示參數(shù)發(fā)送顯 示數(shù)據(jù)，可以通過指令進(jìn)入省電模式降低損耗。 LJQ8141
特點(diǎn)
?
產(chǎn)品品牌：永嘉微電/VINKA
產(chǎn)品型號(hào)：VK6932
封裝形式：SOP32
概述
VK6932是一種數(shù)碼管或點(diǎn)陣LED驅(qū)動(dòng)控制專用芯片，內(nèi)部集成有3線串行接口、數(shù)據(jù)鎖存器、LED 驅(qū)動(dòng)等電路。SEG腳接LED陽極，GRID腳接LED陰極，可支持8SEGx16GRID的點(diǎn)陣LED顯示面板。主要應(yīng)用于LED顯示屏驅(qū)動(dòng)。采用SOP32的封裝形式。LJQ8120
其中，電子元器件展區(qū)內(nèi)，太陽誘電、科達(dá)嘉等企業(yè)攜小型大容量多層陶瓷電容器、車規(guī)級(jí)一體成型電感等高端產(chǎn)品亮相；集成電路展區(qū)匯聚華虹半導(dǎo)體、中微愛芯等主力廠商，集中展示芯片設(shè)計(jì)、封裝測(cè)試等全流程技術(shù)；特種電子展區(qū)則聚集中國電科相關(guān)研究院、龍芯中科等百余家企業(yè)，展示自主創(chuàng)新的核心產(chǎn)品，助力川渝地區(qū)航空航天產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈生態(tài)建設(shè)。
3D-IC技術(shù)：芯片集成的新范式
在消費(fèi)電子、通信、計(jì)算和汽車等眾多領(lǐng)域，對(duì)更高性能、更低功耗設(shè)備的需求持續(xù)攀升。為了應(yīng)對(duì)這一趨勢(shì)，集成電路（IC）設(shè)計(jì)正從傳統(tǒng)的二維平面向三維立體架構(gòu)演進(jìn)——3D-IC技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，成為行業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。
什么是3D-IC技術(shù)？
3D-IC是一類多芯片集成電路封裝技術(shù)的總稱。其核心思想是將多個(gè)半導(dǎo)體芯片（業(yè)內(nèi)常稱為“芯粒”）通過兩種方式組合
VK1128C是一個(gè)點(diǎn)陣式存儲(chǔ)映射的LCD驅(qū)動(dòng)器，可支持最大128點(diǎn)（32SEG×4COM）的LCD屏，也支持2COM和3COM的LCD屏。單片機(jī)可通過3/4個(gè)通信腳配置顯示參數(shù)和發(fā)送顯示數(shù)據(jù)，也可通過指令進(jìn)入省電模式。
特點(diǎn)
? 工作電壓 2.4-5.2V
? 內(nèi)置256 kHz RC振蕩器（
新思科技芯課程將在年后迎來第五講，也是首期系列課程的收官之作：「Multi-Die設(shè)計(jì)中的芯片-封裝-系統(tǒng)協(xié)同多物理場(chǎng)分析」，探討如何基于高精度芯片模型，幫助用戶優(yōu)化多芯片設(shè)計(jì)的SIPI/熱/機(jī)械可靠性性能。
