[發明專利]基于建模仿真的SiP器件電源完整性評價方法和裝置

有效

• 申請號: 201810839613.2
• 申請日: 2018-07-27
• 公開（公告）號: CN109063318B
• 公開（公告）日: 2022-10-21
• 發明（設計）人: 徐上九;王建國;王彤;祝名;張磊;張偉
• 申請（專利權）人: 中國空間技術研究院
• 主分類號: G06F30/398
• 分類號: G06F30/398
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 陳鵬

本發明公開了一種基于建模仿真的SiP器件電源完整性評價方法和裝置，其中，該方法包括：獲取SiP器件的設計參數和工藝參數，根據設計參數和工藝參數，確定SiP器件的三維模型；獲取SiP器件需要仿真的電源參數，根據電源參數和三維模型，利用仿真軟件對SiP器件進行直流壓降分析仿真和Z參數仿真，并確定仿真結果；進而根據上述電源參數和仿真結果，對SiP器件的電源完整性進行評價。其中，上述SiP器件為航天器用SiP器件。本發明解決了相關技術中航天器用SiP器件只能通過管腳測試進行電源完整性評價，進而導致條件受限的技術問題。

技術領域

本發明屬于集成電路技術領域，涉及一種基于建模仿真的SiP器件電源完整性評價方法和裝置。

背景技術

系統級封裝SiP(System In a Package)是一種最新的電子封裝和系統集成技術，目前正成為電子技術發展的熱點，受到了來自傳統的封裝Package、多芯片組件MCM(Multichip Module)、印制電路板PCB(Printed Circuit Board)、及系統級芯片SoC(System-on-a-Chip)的設計者等多方面的關注。和Package比較而言，SiP是系統級的多芯片封裝，能夠完成獨立的系統功能；和MCM比較而言，SiP是3D立體化的多芯片封裝，其3D主要體現在芯片堆疊和基板腔體上。同時，SiP的規模和所能完成的功能也比MCM有較大提升；和PCB比較而言，SiP技術的優勢主要體現在小型化、低功耗、高性能方面，實現和傳統芯片同樣的功能，SiP只需要傳統芯片面積的10～20％左右，功耗的40％左右，性能也會有較大的提升；和SoC比較而言，SiP技術的優勢體現在周期短、成本低、易成功等方面。實現同樣的功能，SiP只需要SoC研發時間的10～20％，成本的10～15％左右，并且更容易取得成功。

SiP設計是集高級封裝設計、MCM設計、PCB設計之大成，同時又和IC設計密切相關。實際應用中，為了保證有足夠的電源供應，避免由于電壓供應不足而造成的SiP器件所在系統不穩定，以及電流密度過大造成局部溫度過高而產生事故，需要對SiP器件進行電源完整性PI評價分析。故PI評價分析是檢驗SiP器件實用與否的關鍵技術。而相關技術中，主要應用傳統物理評價方法，需要通過管腳測試進行SiP器件電源完整性評價，進而導致評價條件受限，及無法在設計過程中發現設計缺陷。

針對上述的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

發明內容

本發明提供了一種基于建模仿真的SiP器件電源完整性評價方法及裝置，以至少解決相關技術中航天器用SiP器件只能通過管腳測試進行電源完整性評價，進而導致條件受限的技術問題。

本發明的技術解決方案是：一種基于建模仿真的SiP器件電源完整性評價方法，包括：獲取所述SiP器件的設計參數和工藝參數，其中，所述SiP器件為航天器用SiP器件；根據所述設計參數和工藝參數，確定所述SiP器件的三維模型；獲取所述SiP器件需要仿真的電源參數，根據所述電源參數和所述三維模型，利用仿真軟件對所述SiP器件進行直流壓降分析仿真和Z參數仿真，并確定仿真結果；根據所述電源參數和所述仿真結果，對所述SiP器件的電源完整性進行評價。

可選的，所述電源參數包括以下至少之一：電源值、直流壓降判據、電流密度判據、輸入阻抗判據。

可選的，根據所述電源參數和所述仿真結果，對所述SiP器件的電源完整性進行評價包括：根據所述直流壓降分析仿真的仿真結果，對所述SiP器件的電流密度、直流壓降是否滿足要求進行評價，其中，在所述仿真結果中直流壓降的最大值小于所述直流壓降判據的情況下，確定直流壓降評價結果合格，在所述仿真結果中電流密度的最大值小于所述電流密度判據的情況下，確定電流密度評價結果合格；根據所述Z參數仿真的仿真結果，對所述SiP器件的輸入阻抗進行評價，其中，在電源阻抗曲線中關注頻段范圍內輸入阻抗的最大值小于所述輸入阻抗判據的情況下，確定輸入阻抗評價結果合格；在所述直流壓降評價結果、所述電流密度評價結果、及所述輸入阻抗評價結果均合格的情況下，確定所述SiP器件的設計滿足要求，所述電源完整性評價結果合格。