Уважаемые коллеги, компания Keysight представляет вашему вниманию обновленную версию САПР Keysight ADS 2017Основные улучшения и нововведения коснулись следующих областей:• Просмотра, редактирования и раутинга 3D топологии
• 3D электротермического анализа структур, использующих несколько технологий
• 3D визуализации результатов с использованием Python Data Link
• 3D ЭМ анализа с помощью метода FEM
• 3D Via Designer - утилиты для точного анализа переходных отверстий
• Автоматического создания PCell для катушек индуктивности и не только
• Улучшенной производительности схемотехнических симуляторов
В ADS 2017 представлены новые возможности и улучшения для маршрута анализа целостности сигналов (SI) и питания (PI):• PIPro – электротермический анализ по постоянному току для цепей питания (PDN)
• PIPro – оптимизатор спецификации компонентов (Bill of Materials) для емкостей и индуктивностей
• 3D Via Designer – утилита для точного параметризованного анализа дифференциальных переходных отверстий
• Упрощение работы с IBIS Model и новый компонент IBIS Package Model
• Значительное повышение производительности анализа переходных процессов (Transient) и канального симулятора (Channel Simulation) в задачах с пакетной симуляцией и многопортовыми S-параметрами
• Обновление статистического канального симулятора (Statistical Channel Sim) для поддержки PAM4 IBIS-AMI Models
Далее рассмотрим более подробно нововведения.
Просмотр, редактирование и раутинг 3D топологииУвеличение сложности современных устройств беспроводной связи потребовало улучшений в части просмотра и редактирования топологии. С новыми 3D возможностями теперь стало возможно просматривать и редактировать топологии печатных плат и интегральных схем в трех измерениях. Это позволит разработчикам легче проверять и исправлять ошибки. Также новые 3D возможности позволят упростить работу с сшивающими отверстиями в многослойных топологиях, раутинг в областях с высокой плотностью металлизации.
Рис 1. Редактируемый 3D-вид a) топологии МИС МШУ и b) усилительного модуля на печатной плате.3D электротермический анализ структур, сделанных на основе несколько технологийДля того чтобы избежать дорогостоящих ревизий при разработке устройств с топологиями высокой плотности, следует обращать пристальное внимание на термические характеристики дизайна перед отправкой топологии на фабрику. Много лет электротермический симулятор в ADS обеспечивает инженеров 3D термическим анализом, плотно интегрированным с топологическим редактором и схемотехническими симуляторами. Он рассчитывает температурный профиль системы или чипа и передает результаты в схемотехнический симулятор. ADS 2017 делает еще один шаг вперед и позволяет проводить электротермический анализ структур, сделанный на основе нескольких технологий.
В качестве примера возьмем усилитель мощности, установленный в корпус QFN. Дизайн включает в себя кристалл, корпус и медные шарики припоя. Таким образом мы имеем профиль термического сопротивления с очень многими переменными и, как следствие, достаточно сложный для анализа. На рисунке 2 вы можете видеть стек с использованием нескольких технологий в ADS 2017. Рисунок 3 показывает термические эффекты в 3D кристалла целиком с отличным разрешением и точностью. Учитывая эту информацию, разработчики могут вносить нужные правки до отправки топологии на фабрику. Что в свою очередь повышает уверенность в успешном достижении хорошего результата.
Рис 2. Настройка стека для УМ корпусированного методом флип-чип.
Рис 3. Электротермическая симуляция структур с иcпользованием нескольких технологий в ADS 2017. a) топология в QFN корпусе b) 2D термический профиль 3D-структуры (кристалл, корпус, шарики припоя) c) 3D термический профиль чипа целиком.3D визуализация результатов измерений с помощью Python Data LinkPython является широко-используемым языком программирования высокого уровня. ADS 2017 дает возможность разработчикам обрабатывать результаты вычислений с помощью данного языка. Невероятные возможности для анализа и визуализации данных моделирования одинаково доступны как вполне подготовленным в части программирования на Python разработчикам, так и новичкам. Для разработчиков без навыков программирования, Keysight предлагает настроенные рабочие пространства, содержащие скрипты на Python. К примеру, прямо сейчас с сайта Keysight можно скачать пример кода для построения 3D диаграммы Смита. В данном случае на диаграмме Смита можно отобразить как изменяется импеданс относительно частоты и напряжения или других переменных. Таким образом разработчикам проще найти компромиссное решение при изменении нескольких параметров.
Рис 4. 3D диаграмма Смита показывает график EVM против импеданса нагрузки для УМ.Улучшения в части 3D ЭМ анализа FEM3D ЭМ метод конечных элементов (FEM) в ADS это мощный полноволновый ЭМ движок для анализа 3D ЭМ эффектов в частотной области. Он особенно полезен в части анализа таких компонентов, как корпуса для РЧ ИС микросхем, проволочных перемычек, антенн, межсоединений на печатных платах и т.д. Движок FEM полностью интегрирован в ADS и EMPro. В релизах ADS 2017 и EMPro 2017 произошли значимые изменения в движке FEM: «умное» разбитие сетки, адаптивный алгоритм разбития сетки, использование функций смешанных порядков и параллельный расчет частотных точек. Все это позволяет движку FEM в ADS 2017 производить расчет в 1.5-2 раза быстрее в зависимости от задачи, чем в предыдущих версиях ADS. В добавок на 50 процентов снижено использование дискового пространства при решении задачи.