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高级封装仿真解决方案
HERMES 3D – 3D全波电磁场仿真工具

 

应用背景

      为了满足在国际竞争中生存和发展的要求,现代工业企业必须不断地开发出具有高质量、低成本、上市快的新产品。计算机强大的储存能力、快速的处理速度和交互式界面的图形能力,已经成为实现复杂的工程设计或生产任务的自动化、缩短产品的开发周期和降低生产成本的好办法。现代高频(MW/RF/HSD)设计越来越受空间限制(最大限度地提高每片晶片的IC吞吐量、减小产品尺寸、在更轻的小封装中增加功能等),FCBGA、WBBGA、系统级封装(SIP)、堆叠芯片、封装上封装(POP)、多芯片模块等变得越来越普遍,需要精确分析IC、封装、电路板互连内部和之间的寄生相互作用。Xpeedic推出的Hermes 3D解决方案很好地解决了上述问题,并推出非常简单易用的仿真分析流程,帮助设计人员加速设计迭代。Hermes 3D软件基于有限元算法(FEM)对3D模型进行精准模拟仿真,可以定量计算这些寄生结构的相互作用。


 

产品介绍

      Xpeedic Hermes 3D使用accuracy mesh加密技术使有限元方法得以实用化。初始网格(将几何子分为四面体单元)的产生是以几何结构形状为基础的,利用初始网格可以快速解算并提供场解信息,然后只在需要的区域将网格加密细化,其迭代法求解技术节省计算资源并获得最大精确度。必要时还可方便地使用人工网格化来引导优化加速网格细化匹配的解决方案。Hermes 3D内嵌的三维全波高精度电磁仿真引擎FEM3D Solver可以涵盖DC-THz的仿真频率,完全满足高速高频等应用精度要求,并可以完美支持纳米到厘米级别的跨尺度仿真;Hermes 3D强大的参数化扫描功能通过改变焊盘、叠层、走线层、背孔深度等属性进行假设分析,并可方便地对比结果曲线。利用独有的电磁场仿真引擎能够高效准确地为设计人员提取S参数,并且通过改变走线长度、宽度、间距、设置焊盘、叠层等物理参数来优化设计。Hermes还提供了导出到HFSS的功能,输出的文件格式包括可编辑模型结构的vbs脚本和快速导入的python脚本供用户选择,从而快速建立模型。



主要功能

  • 支持多种封装形式的设计文件仿真,WireBond(QFP/QFN/WB/BGA),FlipChip(FCBGA/FCCSP)以及2.5d/3d封装(MCM/3D-FOP/INFO)。实现各种版图文件导入、堆叠、自动加端口和启动仿真的一体化流程。

  • 支持自动设定正确的电磁边界,支持参数扫描,包括但不限于材料厚度、金属线宽度、介质特性参数等。

  • 支持S参数/Y参数/Z参数等格式转换和基于频点的RLGC文件格式转换。

  • 内嵌业内领先的三维电磁仿真引擎FEM3D Solver,涵盖DC-THz的高精度快速仿真,并支持从纳米到厘米级别的跨尺度仿真。

  • 具备Mesh Tunneling网格自适应剖分技术,在保证异构封装精度前提下,大幅度减少求解规模,提高仿真效率。

  • 嵌入“Accuracy”和“Speed”两种仿真模式,帮助用户根据仿真需求快速切换网格和FEM3D Solver设置,从而提升软件易用性。

  • 支持高级版图修复功能,对于切割之后存在的尖锐角进行自动修复,为仿真提供更稳定和友好的仿真结构。

  • 增加网格和3D结构模型检查,减少仿真出错的风险。

  • 支持一键导出到HFSS,通过选择不同的导出文件格式来让用户自主选择可编辑的模型格式或者更加快速导入的python脚本结构,并自动创建3D模型、Airbox、材料、叠层、激励、仿真边界和频率设置等。



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