一種基于物理版圖的三維電磁場模型生成方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種基于物理版圖的三維電磁場模型生成方法，屬于電磁場技術(shù)領(lǐng)域，包括：S100獲取或者創(chuàng)建系統(tǒng)互連、封裝和芯片的物理版圖；S200從物理版圖中提取三維電磁場仿真模型所需的電子器件；S300從物理版圖中提取仿真三維電磁場模型電子器件之間的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)；S400設(shè)定待仿真三維電磁場模型的端口、激勵模式以及仿真分析參數(shù)；S500生成三維電磁場模型。大大簡化了建立模型的流程；降低了建立模型的仿真人員的能力需求，即使該仿真人員不具備完整的高頻電磁場理論知識和實際工程經(jīng)驗，也能快速的進(jìn)行建模；大大提高了建模速度，縮短了整個仿真分析過程的時間。
【專利說明】
一種基于物理版圖的三維電磁場模型生成方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及電磁場技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種三維電磁場模型生成方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著集成電路設(shè)計技術(shù)和工藝水平的不斷提高，其規(guī)模和復(fù)雜程度變得越來越大越高深，需要解決的問題的復(fù)雜程度以及與現(xiàn)實條件的近似程度都有了極大的增加，自然對高頻電磁場仿真分析的要求也越來越高。用戶需要能夠很靈活地建立各種模型和設(shè)置各種求解參數(shù)，特別對幾何或物理條件比較復(fù)雜的問題以及求解多耦合場問題。
[0003]但是由于在建模過程中所涉及的理論較強、參數(shù)設(shè)置多變，用戶需要完整的高頻電磁場理論知識和實際工程經(jīng)驗才能建立適當(dāng)模型并得出最優(yōu)化的仿真結(jié)果，因此對初涉此領(lǐng)域的人員在仿真建模以及仿真分析中存在不小的困難。
[0004]在仿真建模與分析過程中，用戶雖然知道他們的仿真需求，但是必須參考物理版圖設(shè)計手工創(chuàng)建仿真模型，包括復(fù)雜的三維幾何建模與物理模型設(shè)置，常常耗時數(shù)天乃至數(shù)周來完成建模，而且容易出錯并且不易發(fā)現(xiàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對上述問題，本發(fā)明旨在提供一種基于物理版圖的三維電磁場模型生成方法，該物理版圖中包括系統(tǒng)互連、封裝和芯片，其大大簡化了建模流程，提高了建模速度。
[0006]本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下:
[0007]一種基于物理版圖的三維電磁場模型生成方法，所述三維電磁場模型生成方法包括:
[0008]SlOO創(chuàng)建待仿真三維電磁場模型的物理版圖；
[0009]S200從所述物理版圖中獲取仿真所述三維電磁場模型所需的電子器件；
[0010]S300從所述物理版圖中獲取仿真所述三維電磁場模型所述電子器件之間的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)；
[0011]S400設(shè)定所述待仿真三維電磁場模型的端口、激勵模式以及仿真分析參數(shù)；
[0012]S500生成三維電磁場模型。
[0013]進(jìn)一步優(yōu)選地，在步驟S200，從所述物理版圖中獲取仿真所述三維電磁場模型所需的電子器件中，具體包括:
[0014]S210確定所述物理版圖的層級信息和/或工藝結(jié)構(gòu)；
[0015]S220設(shè)定所述物理版圖中各類電子器件的離散仿真分析范圍；
[0016]S230從所述物理版圖中獲取仿真所述三維電磁場模型所需的電子器件；
[0017]S240計算所述三維電磁場模型的總體仿真分析范圍。
[0018]進(jìn)一步優(yōu)選地，在步驟S210，確定所述物理版圖的層級和/或工藝結(jié)構(gòu)中，具體包括:
[0019]S211確定所述物理版圖中各層級的材料和厚度；
[0020]S212在所述物理版圖中的各層級中選定仿真三維電磁場模型仿真所需的層級。
[0021]進(jìn)一步優(yōu)選地，在步驟S210，確定創(chuàng)建所述物理版圖的層級和/或工藝結(jié)構(gòu)中，還包括:
[0022]S213確定在所述三維電磁場模型外部區(qū)域是否包含參考平面。
[0023]進(jìn)一步優(yōu)選地，在步驟S220中，設(shè)定所述物理版圖中各電子器件的離散仿真分析范圍，具體包括:
[0024]根據(jù)所述物理版圖中個電子器件的幾何尺寸和待仿真三維電磁場模型的仿真需求，設(shè)定各類電子器件的外延尺寸形成所述物理版圖中各電子器件的離散仿真分析范圍。
[0025]進(jìn)一步優(yōu)選地，在步驟S230中，使用以下至少一種方式從所述物理版圖中獲取仿真所述三維電磁場模型所需的電子器件中:
[0026]基于各電子器件所處的網(wǎng)絡(luò)邏輯特性選擇；
[0027]基于各電子器件自身的名稱選擇；
[0028]基于所述物理版圖中對各電子器件的編號選擇；
[0029]直接從所述物理版圖的中選擇。
[°03°]進(jìn)一步優(yōu)選地，在S240，計算所述三維電磁場模型的總體仿真分析范圍中，具體包括:
[0031]獲取仿真所述三維電磁場模型所需的電子器件的幾何位置；
[0032]基于仿真所述三維電磁場模型所需的電子器件的幾何尺寸、幾何位置以及設(shè)定的離散仿真分析范圍得到所述三維電磁場模型的總體仿真分析范圍。
[0033]進(jìn)一步優(yōu)選地，在步驟S300，從所述物理版圖中獲取仿真所述三維電磁場模型所述電子器件之間的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中，具體包括:
[0034]基于仿真所述三維電磁場模型所需的電子器件在所述物理版圖中的網(wǎng)絡(luò)邏輯特性和物理連接關(guān)系獲取其互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)；
[0035]基于所述三維電磁場模型的總體仿真分析范圍對獲取的所述互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行裁剪。
[0036]進(jìn)一步優(yōu)選地，在步驟S400，設(shè)定所述待仿真三維電磁場模型的端口、激勵模式以及仿真分析參數(shù)中，具體包括:
[0037]基于獲取的仿真所述三維電磁場模型所需的電子器件及其之間的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)得到所有可用端口、與端口相應(yīng)的激勵模式以及仿真分析參數(shù)。
[0038]進(jìn)一步優(yōu)選地，所述仿真分析參數(shù)包括以下的一個或多個:
[0039 ]仿真所述三維電磁場模型的邊界控制方法、是否需要延伸、空氣盒的大?。?br>[0040]仿真所述三維電磁場模型求解器所需的求解參數(shù)，所述求解參數(shù)包括:所述求解器所需的頻率、邊界條件、材料、物理尺寸；
[0041]仿真所述三維物理場模型的頻率掃描參數(shù)，所述頻率掃描參數(shù)包括:掃描起始頻率、掃描終止頻率和掃描步進(jìn)頻率。
[0042]本發(fā)明提供的基于物理版圖的三維電磁場模型生成方法，能夠帶來以下有益效果:
[0043]在本發(fā)明中，其能從創(chuàng)建好的物理版圖中快速、準(zhǔn)確地提取仿真三維電磁場模型所需要的電子器件及其互連網(wǎng)絡(luò)和相關(guān)仿真分析參數(shù)，進(jìn)而自動生成三維電磁場模型。故，當(dāng)工程師需要創(chuàng)建三維電磁場模型時，工程師只需指定仿真上述三維電磁場模型所需的電子器件并設(shè)置相應(yīng)的仿真分析參數(shù)，系統(tǒng)即會自動計算該三維電磁場模型的總體仿真分析范圍、所需電子器件的互連網(wǎng)絡(luò)、該三維電磁場模型中需使用的端口以及各端口對應(yīng)的激勵模式，進(jìn)而完成三維電磁場模型的自動建立，大大簡化了建立模型的流程;降低了建立模型的仿真人員的能力需求，即使該仿真人員不具備完整的高頻電磁場理論知識和實際工程經(jīng)驗，也能快速的進(jìn)行建模;大大提高了建模速度，縮短了整個仿真分析過程的時間。
【附圖說明】
[0044]下面將以明確易懂的方式，結(jié)合【附圖說明】優(yōu)選實施方式，對上述特性、技術(shù)特征、優(yōu)點及其實現(xiàn)方式予以進(jìn)一步說明。
[0045]圖1為本發(fā)明中基于物理版圖的三維電磁場模型生成方法流程示意圖；
[0046]圖2為本發(fā)明中從物理版圖中獲取仿真三維電磁場模型所需的電子器件的流程示意圖；
[0047]圖3為在具體實施例中在物理版圖中的各層級中選定仿真三維電磁場模型仿真所需的層級示意圖；
[0048]圖4為在具體實施例中設(shè)定個電子器件的外延尺寸示意圖；
[0049]圖5為在具體實施例中基于各電子器件所處的網(wǎng)絡(luò)邏輯特性選擇電子器件示意圖；
[0050]圖6為在具體實施例中基于物理版圖中對各電子器件的命名選擇電子器件示意圖；
[0051]圖7為在具體實施例中直接從物理版圖的中直接單選或者框才選擇電子器件示意圖；
[0052]圖8為在具體實施例中計算三維電磁場模型的總體仿真分析范圍示意圖；
[0053]圖9為在具體實施例中從物理版圖中獲取仿真三維電磁場模型電子器件之間的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)示意圖；
[0054]圖10為在具體實施例中設(shè)定待仿真三維電磁場模型的端口和激勵模式示意圖；
[0055]圖11為在具體實施例中三維電磁場邊界控制示意圖；
[0056]圖12為在具體實施例中仿真分析參數(shù)示意圖；
[0057]圖13為在具體實施例中生成的三維電磁場模型示意圖。
【具體實施方式】
[0058]如圖1所示為本發(fā)明提供的基于物理版圖的三維電磁場模型生成方法一種實施方式的流程示意圖，從圖中可以看出，在該生產(chǎn)方法中包括:SlOO創(chuàng)建待仿真三維電磁場模型的物理版圖；S200從物理版圖中獲取仿真三維電磁場模型所需的電子器件；S300從物理版圖中獲取仿真三維電磁場模型電子器件之間的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò);S400設(shè)定待仿真三維電磁場模型的端口、激勵模式以及仿真分析參數(shù);S500生成三維電磁場模型。
[0059]在本實施方式中，如圖2所示，在步驟S200，從物理版圖中獲取仿真三維電磁場模型所需的電子器件中，具體包括:S210確定物理版圖的層級信息和/或工藝結(jié)構(gòu)；S220設(shè)定物理版圖中各類電子器件的離散仿真分析范圍；S230從物理版圖中獲取仿真三維電磁場模型所需的電子器件;S240計算三維電磁場模型的總體仿真分析范圍。
[0060]在本實施方式中，如圖3所示，在步驟S210，確定創(chuàng)建物理版圖的層級和/或工藝結(jié)構(gòu)中，具體包括:S211確定物理版圖中各層級的材料和厚度;S212在物理版圖中的各層級中選定仿真三維電磁場模型仿真所需的層級，即在物理版圖中哪些層可以忽略不參與后續(xù)的三維電磁場模型的仿真。
[0061 ]在本實施方式中，在步驟S210，確定物理版圖的層級和/或工藝結(jié)構(gòu)中，具體包括:S211確定物理版圖中各層級的材料和厚度;S212在物理版圖中的各層級中選定仿真三維電磁場模型仿真所需的層級;S213確定在三維電磁場模型外部區(qū)域是否包含參考平面。
[0062]在本實施方式中，在步驟S220中，設(shè)定物理版圖中各類電子器件的離散仿真分析范圍，具體包括:根據(jù)物理版圖中各類電子器件的幾何尺寸和待仿真三維電磁場模型的仿真需求，設(shè)定各類電子器件的外延尺寸形成離散仿真分析范圍，如圖4所示。比如，對于IC(Integrated Circuit，集成電路)器件，10(Input/0utput Interface，輸入/輸出接口)連接器，引腳Pin，過孔Via(在線路板中，一條線路從板的一面跳到另一面，連接兩條連線的孔)等電子器件來說，根據(jù)幾何尺寸和仿真單位電磁場模型分析要求，設(shè)定他們的外延尺寸得到離散仿真分析范圍。
[0063]在本實施方式中，在步驟S230中，使用以下至少一種方式從物理版圖中獲取仿真三維電磁場模型所需的電子器件中:基于各電子器件所處的網(wǎng)絡(luò)邏輯特性選擇，如圖5所示，比如，該網(wǎng)絡(luò)邏輯特性為信號網(wǎng)絡(luò)類型(電源、地、信號網(wǎng)絡(luò))等;又比如，基于電子器件所在的邏輯組來選擇，如總線組，差分線對等。基于各電子器件自身的名稱選擇，比如電阻，電感，電容或者IC器件等?；谖锢戆鎴D中對各電子器件的命名選擇，如圖6所示，包括器件、層間過孔、走線、鋪銅等，在具體實施例中根據(jù)這些名字進(jìn)行單選或者多選。直接從物理版圖的中直接單選或者框才選擇電子器件，如圖7所示。
[0064]在本實施方式中，在S240，計算三維電磁場模型的總體仿真分析范圍中，具體包括:獲取仿真三維電磁場模型所需的電子器件的幾何位置;基于仿真三維電磁場模型所需的電子器件的幾何尺寸、幾何位置以及設(shè)定的離散仿真分析范圍得到三維電磁場模型的總體仿真分析范圍，如圖8所示。
[0065]在本實施方式中，如圖9所示，在步驟S300，從物理版圖中獲取仿真三維電磁場模型電子器件之間的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中，具體包括:基于仿真三維電磁場模型所需的電子器件在物理版圖中的網(wǎng)絡(luò)邏輯特性和物理連接關(guān)系獲取其互聯(lián)網(wǎng)絡(luò);基于三維電磁場模型的總體仿真分析范圍對獲取的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行裁剪。
[0066]在本實施方式中，如圖10所示，在步驟S400，設(shè)定待仿真三維電磁場模型的端口、激勵模式以及仿真分析參數(shù)中，具體包括:基于獲取的仿真三維電磁場模型所需的電子器件及其之間的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)得到所有可用端口、與端口相應(yīng)的激勵模式以及仿真分析參數(shù)，并在物理版圖上顯示。具體，上述可用端口包括波導(dǎo)端口、集總端口等，仿真分析參數(shù)具體包括匹配阻抗等。
[0067]在本實施方式中，仿真分析參數(shù)包括以下的一個或多個:仿真三維電磁場模型的邊界控制方法、是否需要延伸、空氣盒的大小等，如圖11，以控制三維地磁場模型的邊界;仿真三維電磁場模型求解器所需的求解參數(shù)，求解參數(shù)包括:求解器所需的頻率、邊界條件、材料、物理尺寸等;仿真三維物理場模型的頻率掃描參數(shù)，頻率掃描參數(shù)包括:掃描起始頻率、掃描終止頻率和掃描步進(jìn)頻率等，如圖12所示。
[0068]以此如圖13所示生成三維電磁場模型。
[0069]應(yīng)當(dāng)說明的是，上述實施例均可根據(jù)需要自由組合。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.一種基于物理版圖的三維電磁場模型生成方法，其特征在于，所述三維電磁場模型生成方法包括: SlOO創(chuàng)建待仿真三維電磁場模型的物理版圖； S200從所述物理版圖中獲取仿真所述三維電磁場模型所需的電子器件； S300從所述物理版圖中獲取仿真所述三維電磁場模型所述電子器件之間的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò); S400設(shè)定所述待仿真三維電磁場模型的端口、激勵模式以及仿真分析參數(shù)； S500生成三維電磁場模型。2.如權(quán)利要求1所述的三維電磁場模型生成方法，其特征在于，在步驟S200，從所述物理版圖中獲取仿真所述三維電磁場模型所需的電子器件中，具體包括: S210確定所述物理版圖的層級信息和/或工藝結(jié)構(gòu)； S220設(shè)定所述物理版圖中各類電子器件的離散仿真分析范圍； S230從所述物理版圖中獲取仿真所述三維電磁場模型所需的電子器件； S240計算所述三維電磁場模型的總體仿真分析范圍。3.如權(quán)利要求2所述的三維電磁場模型生成方法，其特征在于，在步驟S210，確定所述物理版圖的層級和/或工藝結(jié)構(gòu)中，具體包括: S211確定所述物理版圖中各層級的材料和厚度； S212在所述物理版圖中的各層級中選定仿真三維電磁場模型仿真所需的層級。4.如權(quán)利要求3所述的三維電磁場模型生成方法，其特征在于，在步驟S210，確定所述物理版圖的層級和/或工藝結(jié)構(gòu)中，還包括: S213確定在所述三維電磁場模型外部區(qū)域是否包含參考平面。5.如權(quán)利要求2所述的三維電磁場模型生成方法，其特征在于，在步驟S220中，設(shè)定所述物理版圖中各類電子器件的離散分析范圍，具體包括: 根據(jù)所述物理版圖中各電子器件的幾何尺寸和三維電磁場模型的仿真需求，設(shè)定各類電子器件的外延尺寸形成所述離散仿真分析范圍。6.如權(quán)利要求2所述的三維電磁場模型生成方法，其特征在于，在步驟S230中，使用以下至少一種方式從所述物理版圖中獲取仿真所述三維電磁場模型所需的電子器件中: 基于各電子器件所處的網(wǎng)絡(luò)邏輯特性選擇； 基于各電子器件自身的名稱選擇； 基于所述物理版圖中對各電子器件的編號選擇； 直接從所述物理版圖的中選擇。7.如權(quán)利要求2所述的三維電磁場模型生成方法，其特征在于，在S240，計算所述三維電磁場模型的總體仿真分析范圍中，具體包括: 獲取仿真所述三維電磁場模型所需的電子器件的幾何位置； 基于仿真所述三維電磁場模型所需的電子器件的幾何尺寸、幾何位置以及設(shè)定的離散仿真分析范圍得到所述三維電磁場模型的總體仿真分析范圍。8.如權(quán)利要求2-7任意一項所述的三維電磁場模型生成方法，其特征在于，在步驟S300，從所述物理版圖中獲取仿真所述三維電磁場模型所述電子器件之間的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中，具體包括: 基于仿真所述三維電磁場模型所需的電子器件在所述物理版圖中的網(wǎng)絡(luò)邏輯特性和物理連接關(guān)系獲取其互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)； 基于所述三維電磁場模型的總體仿真分析范圍對獲取的所述互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行裁剪。9.如權(quán)利要求8所述的三維電磁場模型生成方法，其特征在于，在步驟S400，設(shè)定所述待仿真三維電磁場模型的端口、激勵模式以及仿真分析參數(shù)中，具體包括: 基于獲取的仿真所述三維電磁場模型所需的電子器件及其之間的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)得到所有可用端口、與端口相應(yīng)的激勵模式以及仿真分析參數(shù)。10.如權(quán)利要求1或9所述的三維電磁場模型生成方法，其特征在于，所述仿真分析參數(shù)包括以下的一個或多個: 仿真所述三維電磁場模型的邊界控制方法、是否需要延伸、空氣盒的大??； 仿真所述三維電磁場模型求解器所需的求解參數(shù)，所述求解參數(shù)包括:所述求解器所需的頻率、邊界條件、材料、物理尺寸； 仿真所述三維物理場模型的頻率掃描參數(shù)，所述頻率掃描參數(shù)包括:掃描起始頻率、掃描終止頻率和掃描步進(jìn)頻率。
【文檔編號】G06T17/00GK105824995SQ201610137750
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年3月10日
【發(fā)明人】周忠勇, 王道祥, 梁春武
【申請人】無錫飛譜電子信息技術(shù)有限公司