2021-12-22 06:53:31 社会  

跟着半导体工艺的不绝缩小，晶体管华夏子数量越来越少，物理极限制约着工艺的进一步成长。2.5D/3D IC先进封装技能通过堆叠2D芯片，并在3D偏向举办毗连，有望进一步晋升芯片集成密度，而且显著减小互联延时和互联密度，挖掘系统的机能潜力，系统的功耗也得以低落。

2.5D/3D IC封装提供了比以往都要机动的要领，把差异技能集成电路进一步的集成，如存储器和逻辑电路、射频（RF）和殽杂信号组件、光电子器件等，为实现小而强大的系统提供了新偏向。

2.5D/3D IC封装提供更高集成度的同时，也引入了很是多的挑战。布线尺寸的减小增加了互连线之间的滋扰，芯片间距的缩小增加了之间的彼此滋扰。发烧将会成为约束系统的要害问题，，必需对热举办公道的筹划和打点，多芯片的堆叠也增加了应力开裂的风险。

SI/PI/EMC，电热，应力疲惫等全方位办理方案

2.5D/3DIC高机能先进封装的设计挑战，要求设计者的见识从对芯片、封装和电路板孤独阐明的办理方案，向越发系统化全面阐明的CPS多物理场（Multi-physics）办理方案转变。跟着设计余量的不绝压缩，设计者必需有效的去思量系统和芯片的影响，站在整个CPS(Chip + Package+ System)的完整链条上去思量封装参数的设计和优化。

2.5D/3DIC通过Interposer实现高密度的互联，Interposer上的高速布线需要准确的评估和设计，同时要思量各个模块之间的滋扰影响。

热对电机能的影响将变得越发严重，封装作为载体，需要思量假如为IC提供散热通道，同时热也会影响封装上电机能的传输，电的传输也是发生热的一个源头，电热耦合设计不行制止。

高功率密度，高温环节，多颗Die的聚合，多种质料的打仗，不行制止的会发生热应力问题，甚至造成产物失效，热和应力的耦合也变得很是重要。

2.5D/3DIC先进封装设计必需全面思量芯片，封装，PCB，系统的影响，同时在电，热，应力之间找到一个符合的均衡点。Ansys的CPS多物理场耦合平台，提供了办理上述问题的全部方案，差异层级的设计人员，都可以在这个平台上找到对应的办理方案，利用Ansys最新的设计东西和方案加快设计的研发，获取最佳产物机能，缩短研发周期，在市场上保持产物的创新和领先。

典范应用：

Ansys部门办理方案一览

Ansys CPS Platform提供了从芯片，封装，PCB，系统级的多物理层耦合的仿真平台，包围电磁，电热，应力多个学科。Ansys成熟的办理方案，成熟的东西配套，遍及的用户群体，为2.5D/3D IC的产物设计提供了靠得住的支撑。

一、Interposer参数提取和设计优化

Interposer作为2.5D/3DIC互联的载体，准确的互联参数提取长短常重要的一个环节，Ansys HFSS/SIwave可以提供多种求解器，在效率和精度之间折中。

HBM IO的参数提取和优化 高速SERDES的参数提取和优化 RF断绝度 On-Chip电感，电容求解 CPA快速参数抽取

二、PI 阐明

HFSS/SIwave可以对Interposer，Package, PCB等构成的系统举办DCIR, PDN，Noise等指标举办阐明，团结Ansys Redhawk输出的高精度CPM电源模子，实现高精度的CPS阐明。

Interposer/Package压降和载流密度阐明 CPS PDN参数提取和优化阐明 CPS 电源Noise阐明

三、SI 阐明

Ansys HFSS/SIwave举办高速接口阐明，团结CSM、CPM模子，对接口的SSN噪声，信号质量，眼图，发抖指标举办阐明。

HBM SSN阐明 高速SERDES阐明 其它IO阐明

四、电热耦合阐明

电热是2.5D/3DIC设计的重点，Icepak团结Ansys CTM模子，可以实现高精度的热靠得住性阐明

铜箔/焊球载流本领阐明 2.5D/3DIC热漫衍热点阐明 2.5D/3DIC高精度CPS电热耦合阐明 EM电迁移阐明

五、热应力阐明

热应力会导致芯片局部靠得住性问题，甚至开裂的风险，Ansys SIwave + Ansys Icepak + CTM + mechanical提供高精度的2.5D/3DIC热办理方案

2.5D/3DIC热应力漫衍 裂纹阐明 翘曲阐明 焊球疲惫阐明 跌落攻击