HFSS-IC：功能和优势 – 3DCAD.news

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为什么选择 HFSS-IC？

Ansys 发布了面向中小型企业的新工具 HFSS-IC。它可以设计安装在封装上和集成在印刷电路板上的复杂芯片组件。该解决方案包括三个功能强大的求解器–HFSS、Q3D 和 RaptorX，与市场上的其他替代产品相比，具有广泛的功能：

• 可读取 GDS 文件和支持文件（*.map 或 *.xml）。
• 可读取铸造厂加密的模型。已获主铸造厂批准。
• 3 个求解器（HFSS/Q3D/RaptorX），可在所有设计阶段提供完整的设计能力。
• HFSS 是解决电磁问题的行业标准
• 大多数代工厂都采用 RaptorX。
• 支持复杂的芯片-芯片-封装配置。
• 简化模型和网格划分的创新工具。
• 三个求解器的参数化，使用 Optislang 的智能优化器。
• 与 AEDT 电路相连，双向连接。
• 价格合理，适合中小型公司使用。

GDS 文件：

GDS 文件格式是模具（芯片）行业最常用的格式。HFSS-IC 解决方案能够读取 GDS 文件以及 .map、.xml 和 *.ircx 等叠加文件。从主菜单中，File>Import>GDS 文件：

选择 GDS 文件后，AEDT 将显示图层列表、网络列表和端口。用户还可以导入控制文件：

您可以上传以下控制/支持文件类型：*.xml、*.tech、*.layermap、*.ircx、*.itf、* .vlc.tech 和 *.map 文件。

本博客所使用的示例是硅集成电路：

HFSS/3D 布局默认模式和 HFSS-IC 模式。

在 HFSS/3D Layout 默认模式下，用户可以访问 HFSS、平面和 SIwave DICR/PI 求解器。

用户可以通过右键单击模型名称>设计设置>设计模式切换到 HFSS-IC 模式。

切换到集成电路模式后，用户可以访问三个求解器：HFSS、Q3D 和 RaptorX。

下表总结了每种类型的主要特点：

何时使用每种求解器？每种求解器都有自己的能力和优势。用户需要为每个阶段选择合适的工具。用户只需使用这些工具即可快速、顺利地完成设计。

集成电路模式堆叠

首先要检查的是模型中的叠加。选择叠加图标：

集成电路模式的堆叠总是重叠堆叠。在这种模式下，可以重叠不同的层。用户只需指定每个层的上下尺寸。除了改变层和材料外，用户还可以添加蚀刻和表面粗糙度等效果。集成电路模式中还有 VIA 层。通过层的下尺寸和上尺寸可使用金属层名称指定，例如 M5、M6 等。

集成电路模式端口

在 HFSS 中，用户可以通过各种方式添加端口。三个求解器接受所有类型。添加端口的第一种方法是选择一个网络，然后右键单击在网络两端添加端口。

另一种方法是选择组件，然后右键单击添加端口：

这两种方法可以创建一个同轴间隙型端口。

模型编辑

强烈建议在设计阶段使用 RaptorX，尤其是在优化阶段。为了获得更精确的结果，用户还必须能够使用 HFSS。集成电路模式配备了智能工具，可对设计进行修改并消除小尺寸，从而避免 HFSS 运行时间过长。

不过，在使用之前，用户需要修改设置。点击设置按钮：

为了理解设置中每个数字的含义，我们回到工具上来：

• 抓取通孔：该选项将改变通孔的横截面，使其与上层或下层焊盘的尺寸相匹配。如果 delta 小于设置中 Via snapping criteria（通孔捕捉标准）的指定值，则会发生改变。
• 套接基元：该选项可改变信号层中网络的形状，使其相互匹配。如果偏差小于设置中 “基元捕捉标准 “的指定值，则会发生改变。
• 分组通孔：如果通孔间距小于设置中 “通孔分组标准 “的指定值，则该选项可将通孔分组为单个网。
• 包覆几何图形：如果对象之间的间隙小于设置中几何图形包裹标准中指定的数量，则该选项可将网或通孔分组为单个网/单个通孔并关闭间隙。
• 删除孔：如果信号层中的网具有横截面小于 “移除小金属岛 “中指定数量的小孔，则将对其进行填充。
• 删除小岛：该选项简单地删除所有小金属岛。决定基于设置中的删除小型金属岛屿标准。

三个求解器之间的差异：结果

下图显示了三种求解器之间的差异。请注意，我们对 Q3D 的求解频率高达 1 GHz。这就是我们提取网络的 RLCG 所需要的全部。

HFSS 和 RaptorX 都给出了非常接近的结果。这表明用户在优化过程中可以信任 RaptorX。下表显示了每个求解器的求解时间。使用默认设置的 HFSS 比 RaptorX 多花了 5 倍时间。如果用户通过控制所有对象的网格来执行智能网格划分，则这一时间可以得到改善。

摘要

HFSS-IC 是专为中小型企业设计的强大而经济的解决方案。它集成了 HFSS 和 RaptorX 求解器的全部功能。该工具支持各种配置的设计，包括裸片、堆叠裸片、封装裸片，甚至是安装在 PCB 上的复杂组件–没有任何限制。用户可以提取寄生元件、设计电感器、优化转换和功率分配器、减少串扰等。

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