0 引言
随着微系统技术的快速发展,其设计复杂程度不断提高。基于芯粒(Chiplet)的集成技术作为一种可以延续摩尔定律的解决方案,将传统的系统级芯片划分为多个单功能或多功能组合的“芯粒”,然后在一个封装内通过基板互连成为一个完整的复杂功能芯片[3]。IC裸芯片管脚数目、基板上集成的裸芯片和无源元件越来越多,基板层数、布线密度、传递的信号频率均迅速提升[4]。微系统性能提高使得电源完整性(Power Integrity,PI)和信号完整性(Signal Integrity,SI)问题日益突出,直接影响到性能和工作可靠性。一款微系统设计完成后,为了尽可能确保设计一版成功,版图设计阶段采取有效的控制措施,完整性仿真是必不可少的分析手段。必须提升设计分析技术来保障微系统设计的正确性,实现设计即所得[5]。
完整性分析包括由于互连、电源、器件等引起的所有信号质量及延时等问题,故重在分析无源互连通道、电源分配系统(Power Delivery Network,PDN)、器件性能等优化设计。由于芯片的开关速度提高和芯片功耗增加,在很大的高频瞬态电流需求的情况下需要满足PDN系统的噪声需求,既困难又重要。发送芯片—信号通道—接收芯片是一个系统概念,芯片封装设计需考虑系统级应用的影响[6-7]。封装是芯片与PCB之间信息传递的桥梁,设计出高性价比的封装是一个有挑战性的工作[8]。TSV硅基板和管壳要协同进行PI分析和优化;对于复杂的分部件均需要建模,并需要分析3D堆叠结构中如何更接近实际情况方可达到仿真精度的方法,进行针对性电源直流和交流分析,总结合格判定标准等。
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作者信息:
袁金焕,王艳玲,殷丽丽,杨巧
(西安微电子技术研究所,陕西 西安710054)