3D IC-design og emballageløsninger

3D IC er et nyt designparadigme drevet af det faldende afkast af IC-teknologiskalering, AKA Moore's Law. 3D IC udnytter nye avancerede emballageteknologier, der muliggør integration af en eller flere chipletter i en enkelt pakke. Chipletter er integrerede kredsløb (IC) optimeret til integration i en enkelt pakke.

3D IC-design kræver problemfri integration af ECAD/MCAD-værktøjer med flere domæner inden for en stærkt integreret designplatform, kaldet 3D IC-arbejdsgange. Ved hjælp af Siemens brede portefølje af førende EDA- og MCAD-værktøjer tilbydes et omfattende sæt arbejdsgange, der spænder over spektret fra nedbrydning på systemniveau til produktionsoverdragelse for at give kunderne mulighed for at designe disse komplekse, chipletbaserede designs.

3D IC-arbejdsgange kræver også tæt integration med et omfattende sæt designsæt for at muliggøre design, integration og samling af chipletbaserede 3D IC-designs. For at muliggøre et chiplet-økosystem har Siemens taget lederskab i at drive de nye CDX/OCP 3D IC Design Kits (3DK) initiativer i samarbejde med andre EDA-leverandører. Siemens sponsorerer og driver aktivt indførelsen af disse nye industristandarder i JEDEC-branchestandarderorganet og er forpligtet til formelt at vedtage disse nye standarder i sine værktøjer og arbejdsgange.

3D IC-teknologi muliggør en systembaseret tilgang til at nedbryde et elektronisk system eller delsystem til et chipletbaseret system i pakke (SiP) design, der tilbyder øget ydeevne, lavere omkostninger, reduceret formfaktor og mere fleksible, omkostningseffektive produktvarianter.

Siemens 3D IC-arbejdsgange understøtter arkitektonisk planlægning/analyse, fysisk designplanlægning/verifikation, elektrisk og pålidelighedsanalyse og test/diagnostisk support gennem fremstillingsoverdragelse.

Arbejdsprocesserne integrerer og bagannoterer resultaterne af elektrisk/pålidelighedsanalyse i designplanlægnings-/implementeringsværktøjerne, hvilket gør det muligt for designere at køre tidlige prædiktive, in-design- og signoff-analyser. Denne nye prædiktive analysefunktion giver designere et tidligt kig på ydeevne og pålidelighed for at lette arkitektonisk udforskning, før de udfører omfattende fysiske designressourcer. In-designanalyser gør det muligt for designteams at køre kontroller interaktivt under designprocessen og foretage designændringer efter behov i stedet for at vente på, at der udføres underskriftskontrol på færdige designs. Signeringskontrollen udføres på det endelige design for at sikre funktionalitet, ydeevne og pålidelighed/fremstillbarhed af designeksemplarerne, før de frigives til fremstilling.

Siemens 3D IC-løsninger omfatter fem arbejdsgange, der understøtter arkitektonisk planlægning og analyse, fysisk design og verifikation, elektrisk analyse, pålidelighedsanalyse og 3D IC-testplanlægning og -analysesupport. Derudover er en integreret mekanisk design- og analysearbejdsgang tilgængelig til understøttelse af mekanisk pakkedesign og systemniveau, termisk og mekanisk signoffniveauanalyse. Selvom Siemens indeholder alle de nødvendige værktøjer til de respektive arbejdsgange, understøtter den modulære arkitektur integrationen af yderligere best is class og/eller etablerede kundeværktøjer og arbejdsgange.

Siemens tilbyder klassens bedste pakkeplanlægning og 3D-stakvalideringsværktøjer i 3D IC-designarbejdsgange. Den integrerede elektriske og pålidelighedsarbejdsproces understøtter tidlig forudsigelse, in-design og signoff-analyse af flerlags 2,5/3D-design. Testarbejdsprocesserne letter samarbejdet mellem pakke-/chiplet-designteamene med DFT/testteamene, der udnytter den bedste Siemens multi-die DFT-værktøjspakke i klassen.

3D IC-teknologi giver systemdesigneren næsten ubegrænset fleksibilitet til at opdele deres design i chipletter, der hver er optimeret i en IC-teknologiknude, der er bedst egnet til hver funktion. Arkitektonisk planlægning og designarbejdsgange letter samarbejdet mellem system/RTL-designteamene med pakke-/chiplet-designteamene, der udnytter forudsigelig analyse til effektivt at finde en optimal arkitektur, inden der implementeres dyr og tidskrævende designimplantation på potentielt ikke-optimalt eller patologisk design.

In-designanalyse gør det muligt for de fysiske design- og elektrisk/pålidelighedsanalyse-teams at validere designet i implementeringsfaserne og fange fejl inden underskrivelseskontroller, der udføres efter færdiggørelsen af det fysiske design, hvilket undgår omarbejdning og relaterede tidsplanforsinkelser.

Omhyggelig, forudgående og valideret DFT/Test-arbejdsgang muliggør rettidig testfremvisning under introduktionen af det nye produkt (NPI) fase af programmet, der muliggør tidligere adgang til markedet for halvlederprodukter.