SIwave

電路板信號完整性分析

Ansys SIwave是一個專門用於IC封裝、PCB的電源完整性、信號完整性和EMI的分析設計平台。SIwave可幫助您建模,模擬和驗證高速通道以及完整的電力傳輸系統,這是現代高性能電子產品中的典型問題;它可以精確讀取數千兆位的SERDES和記憶體匯流排,從而為各種設計提供符合產品簽核的要求。SIwave對完整配電網絡(PDN)的全波讀取使您能夠驗證噪音容限,並通過在低壓設計中進行自動去耦分析來確保滿足阻抗曲線。

下一代電子產品的成功設計需要電源完整性、信號完整性和熱完整性共同分析。SIwave獨到地處理IC、封裝、連接器和板之間從晶片到晶片的互連設計的複雜性。通過利用動態鏈接到功能強大的電路和系統模擬的高級電磁、熱和機械模擬器,您可以在構建硬體原型之前很早就了解高速電子產品的性能。這種方法使電子公司得以降低成本、改善系統性能並進一步縮短產品開發週期,來獲得競爭優勢。

Electronics Premium SIwave :

  • SIwave直流和交流求解器
  • ECAD和MCAD建模和轉檔
  • 進階電路分析
  • Electronics Pro 2D

Electronics Enterprise SIwave:

  • 先進的SIwave求解器
  • 實驗設計
  • Ansys SpaceClaim Design Modeler
  • Electronics Premium(SIwave, HFSS, Maxwell, Q3D Extractor, Icepak)

功能

Ansys SIwave求解器

SIwave為3D電磁、2.5D電磁、3D熱和電路求解器提供了簡化的ECAD設計流程。在SIwave環境中,您可以設置適當的精準求解器技術來進行分析。求解器列出如下:

 

DCIR:DCIR求解器專門用於預測電子封裝和PCB中的直流電源傳輸問題。該求解器使用獨特的自適應網格細化功能來確保對ECAD基元(例如平面、跡線、過孔、鍵合線、焊球和焊錫凸點)進行高精度建模。直流求解器還允許與Ansys Icepak雙向耦合,以解決因焦耳熱引起的熱效應。

交流求解器:Ansys SIwave交流求解器可計算諧振模式、SYZ參數和頻域電壓;它還可以預測近場和遠場輻射。集合了複雜的域分解技術的交流求解器非常適合在最大、最複雜的設計中對非理想結構進行建模。這樣的結構包括跨縫線走線、參考性差的走線以及不規則抗焊盤中的過孔等。交流求解器還具有快速的完整設計的信號網掃描功能,使SI工程師能夠快速識別走線阻抗和時域、頻域串擾違規。

PSI:PSI 3-D快速FEM求解器用於從IC封裝和PCB中讀取PDN S參數或SPICE模型。另外,可以在SIwave中可視化3D AC電流,顯示信號,功率和返回電流。

CPA:晶片封裝分析(CPA)求解器用於大型晶片封裝設計讀取RLGC網表。IC設計人員利用Ansys RedHawk中的CPA求解器對晶片和封裝設計進行共同可視化。

Q3D Extractor:Q3D求解器用於在IC封裝和讀取PCB上執行高精度RLC寄生。

 

整合進SIwave中的可選求解器如下:

HFSS:HFSS 3D FEM求解器可用於從IC封裝和PCB中讀取S參數或SPICE模型。

Icepak:Icepak求解器可用於IC封裝或PCB的熱分析。SIwave-DC和Icepak之間的自動迭代收斂解決方案為IC封裝和PCB提供了雙向電子冷卻解決方案。

Nexxim:當時序分析需要時域SPICE分析時,可以使用Nexxim電路求解器。

HSPICE:當需要時域SPICE分析進行時序分析時,可以從SIwave桌面使用HSPICE電路求解器。

佈局和幾何導入

透過直接從第三方EDA Layout工具直接導入ECAD幾何圖形、材料和組件,或使用ODB ++標準,SIwave無縫整合到現有EDA設計流程中。下表列出了受支持的ECAD格式:

電熱和力學分析

SIwave可與其他對電子組件執行多物理場模擬的Ansys軟體產品結合使用。一種選擇是將配電圖從SIwave導出到Ansys Icepak;這種多物理場解決方案利用SIwave產生的DC功率損耗作為熱源,可以對IC封裝和PCB進行精確的熱建模。Icepak專門處理與電子元件散發熱能有關的挑戰,這些散失可能會因過熱而導致元件提前失效。然後,您可以使用Ansys Mechanical評估熱應力,這種多物理場方法使您能執行耦合的EM–熱–應力分析,得以在量產製造之前完全了解設計效能與可行性。

 

HPC高效能運算

在SIwave中應用Ansys Electronics HPC授權將允許您執行一個更大、更快、更高保真度的模擬分析。Ansys遠遠超越了簡單的硬體加速,提供了突破性的數值求解器和針對單個多核電腦進行了最佳化的HPC方法論,並且可擴展以設備網路利用全部設備效能。

 

 

多線程:在單台電腦上利用多個內核以減少解決方案時間。多線程技術加快了初始網格生成、直接和迭代矩陣求解速度。

頻譜分解法:大多數電磁模擬都需要一定頻率範圍內的近場、遠場和s參數數據等結果。頻譜分解將多頻率解決方案並行分佈在計算核心上,以加快頻率掃描,當然也能同時應用多線程方法。多線程可加快每個頻率點的讀取速度,而頻譜分解可並行執行許多頻率點。頻譜分解方法可擴展到使用大量處理器核心,從而提供顯著的計算加速。

IBIS和IBIS-AMI SerDes分析

SIwave包括並行和SerDes匯流排的電路解決方案。這包括使用Ansys Nexxim或HSPICE電路求解器對IBIS和IBIS-AMI驅動器/接收器模型進行模擬。包括用於實驗設計(DoE)的完整原理圖獲取和參數設計。

 

虛擬合規

SIwave使您能夠確定DDR3 / 4匯流排是否通過Jedec標準。該解決方案為關鍵時序指標提供通過與失敗標準,例如數據設置和保持時序、降額分析、位到位偏斜時序、過衝、下衝等。編程環境可為幾乎所有標準訂定規範報告:DDR,USB,PCIe,MIPI,CISPR EMC等。

 

自動去耦電容優化

當使用深度次微米技術時,降低設計成本為主要目標,以滿足預算緊張的時間表。當今大量PCB和封裝的最佳化主要基於不同的電容器型號、電容器價格和電容器數量,並且必須在不損害設計的信號和功率完整性性能的情況下達成目標。SIwave-PI可以找到以最低成本滿足您指定的阻抗模板的一組最佳的去耦電容分配。

 

阻抗和串擾掃描

Zo掃描器和串擾掃描儀可為PCB和封裝內的走線提供準確的場求解器特徵阻抗和耦合係數。 易於理解的HTML報告和可視化使其成為所有設計工程師必須具備的簽出功能。

 

多域系統建模

Simplorer是一個強大的平台,用於建模、模擬和分析與Ansys Maxwell、Ansys HFSS、Ansys SIwave和Ansys Q3D Extractor整合的系統。Simplorer使您可以驗證和改善軟體控制的多域系統性能。通過靈活的建模功能以及與Ansys 3D物理模擬的緊密結合,Simplorer為組裝和模擬系統級物理模型提供了廣泛的支持,以幫助您連接概念設計、詳細分析和系統驗證。Simplorer是電氣系統設計、發電、轉換、存儲和分配應用、EMI / EMC研究以及常規多域系統優化和驗證的理想選擇。

 

電遷移分析

Ansys SIwave中的這項新功能使您可以預測晶片上和高級電子封裝結構的平均失效時間。在大多數電子系統中,電遷移(導體中的金屬原子由於電流而遷移)通常不是問題;但在高速電子設備中性能的提高和外形尺寸縮小,導致跨非常細的跡線的電流密度增加,從而導致電遷移。這種現像是對高速電子產品可靠性的重大威脅。Ansys SIwave現在可以預測電遷移,並預測設計的平均失效時間。

 

 

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