HFSS-IC: 特長と利点 – 3DCAD.news

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なぜHFSS-ICなのか？

アンシスは、中小企業向けの新しいツール「HFSS-IC」をリリースした。HFSS-ICは、パッケージやプリント基板に実装された複雑なダイ・アセンブリの設計を可能にします。このソリューションには、3つのロバストなソルバーHFSS、Q3D、RaptorXが含まれ、市場の他の選択肢と比較して幅広い機能を提供します：

• GDSファイルとサポートファイル（*.mapまたは*.xml）を読み込むことができます。
• ファウンドリによって暗号化されたモデルを読むことができます。主なファウンドリによって承認されました。
• 3つのソルバー（HFSS/Q3D/RaptorX）により、すべての設計段階で完全な設計機能を実現。
• HFSSは電磁気問題を解くための業界標準です。
• ほとんどのファウンドリはRaptorXを承認しています。
• 複雑なダイ・オン・パッケージ構成をサポート。
• モデルとメッシングを簡素化する革新的なツール
• Optislangを使用したスマートオプティマイザによる3つのソルバーのパラメトリゼーション。
• AEDT回路にリンク、2ウェイ接続。
• 中小企業向けの手頃な価格。

GDSファイル

GDSファイル・フォーマットは、ダイ（チップ）業界で最も一般的に使用されているフォーマットです。HFSS-ICソリューションは、.map、.xml、*.ircxなどのスタックアップ ファイルと同様に、GDSファイルを読み込むことができます。メインメニューから、File>Import>GDS filesを選択します：

GDSファイルを選択すると、AEDTはレイヤーのリスト、ネットのリスト、ポートを表示します。また、コントロールファイルをインポートすることもできる：

以下のコントロール/サポートファイルをアップロードできます：*.xml、*.tech、*.layermap、*.ircx、*.itf、* .vlc.tech、*.map ファイル。

このブログで使用しているのは、シリコン・インターポーザーである：

HFSS/3DレイアウトのデフォルトモードとHFSS-ICモード。

HFSS/3Dレイアウトのデフォルトモードでは、ユーザーはHFSS、プレーナー、SIwave DICR/PIソルバーにアクセスできます。

HFSS-ICモードに切り替えるには、モデル名を右クリックします。

ICモードに切り替えると、3つのソルバーにアクセスできる：HFSS、Q3D、RaptorX。

各タイプの主な特徴を以下の表にまとめた：

それぞれのソルバーをいつ使うか？それぞれのソルバーには能力と強みがあります。ユーザーは各段階に適したツールを選択する必要があります。これらのツールは、高速でスムーズな設計のために必要なものばかりです。

ICモードスタック

最初にチェックするのは、モデル内のスタックアップです。スタックアップのアイコンを選択します：

ICモードのスタックアップは常にオーバーラップスタックアップである。このモードでは異なるレイヤーを重ねることができる．ユーザーは各レイヤーの下側と上側の寸法を指定するだけです。層や材質の変更に加え、エッチングや表面粗さなどのエフェクトを追加することもできます。ICモードにはVIA層もあります。VIA層の下限寸法と上限寸法は、例えばM5、M6などのように、メタル層名を使って指定します。

ICモードポート

HFSSでは、さまざまな方法でポートを追加することができます。3つのソルバは、すべてのタイプを受け入れます。ポートを追加する最初の方法は、ネットワークを選択し、右クリックしてネットワークの両端にポートを追加する方法です。

もう1つの方法は、コンポーネントを選択し、右クリックしてポートを追加する方法です：

この2つの方法で同軸ギャップ型ポートを作る。

モデル編集

RaptorXは設計段階、特に最適化時に使用することを強く推奨します。より正確な結果を得るためには、ユーザはHFSSも活用できなければなりません。ICモードには、設計を修正し、小さな寸法を排除するためのスマートなツールが装備されており、これによってHFSSが過度に長時間実行されることを防いでいます。

ただし、いずれも使用する前に設定を変更する必要があります。設定ボタンをクリックしてください：

セッティングの各数字の意味を理解するために、道具に戻る：

• ビアをスナップします：このオプションは、上層または下層のパッドのサイズに合わせてビアの断面を変更します。この変更は、デルタが設定のビア スナップ基準で指定されたものより小さい場合に起こります。
• スナッププリミティブ：このオプションは、信号レイヤーのネットの形状を互いに一致するように変更します。デルタが設定のプリミティブスナップの基準で指定された値より小さい場合に変更されます。
• ビアをグループ化します：このオプションは、ビアの間隔が設定のVia Grouping criteriaで指定されたものより小さい場合に、ビアを1つのネットにグループ化します。
• ジオメトリをラップする：このオプションは、オブジェクト間のギャップが設定のジオメトリ ラッピング基準で指定された数より少ない場合、ネットまたはビアを 1 つのネット/1 つのビアにグループ化し、ギャップを閉じます。
• 穴の除去：信号レイヤーのネットに「Remove small metal islands」で指定した数以下の断面の小さな穴がある場合、穴埋めされます。
• 島を取り除く：このオプションは単にすべての小島を削除します。判定は設定の小さな金属島を削除する基準に基づいて行われます。

3つのソルバーの違い結果

次のグラフは、3つのソルバーの違いを示しています。Q3Dを1GHzまで解いたことに注意してください。これだけで、ネットのRLCGを抽出することができます。

HFSSとRaptorXの両方が非常に近い結果を示しました。これは、最適化プロセスにおいて、ユーザがRaptorXを信頼できることを示しています。次の表は、各ソルバーの解法にかかった時間を示しています。デフォルトのセットアップを使用したHFSSは、RaptorXよりも5倍時間がかかりました。この時間は、ユーザがすべてのオブジェクトのメッシュを制御してスマートメッシュを実行すれば、改善することができます。

概要

HFSS-ICは、中小企業向けに設計された堅牢で予算に見合ったソリューションです。HFSSソルバーとRaptorXソルバーの全機能を統合しています。このツールは、ダイ、スタック・ダイ、パッケージ上のダイ、さらにはPCBに実装された複雑なアセンブリなど、幅広いコンフィギュレーションの設計を制限なくサポートします。寄生素子の抽出、インダクタの設計、トランジションとパワーディバイダの最適化、クロストークの緩和などが可能です。

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