Soluciones de diseño y empaquetado 3D IC

3D IC es un nuevo paradigma de diseño impulsado por los rendimientos decrecientes de la escala de la tecnología IC, también conocida como Ley de Moore. El IC 3D aprovecha las nuevas tecnologías avanzadas de empaque que permiten la integración de uno o más chiplets en un solo paquete. Los chiplets son circuitos integrados (IC) optimizados para su integración en un solo paquete.

Los diseños de IC 3D requieren la integración perfecta de herramientas ECAD/MCAD multidominio dentro de una plataforma de diseño altamente integrada, denominada flujos de trabajo 3D IC. Aprovechando la amplia cartera de herramientas EDA y MCAD líderes de Siemens, se ofrece un conjunto completo de flujos de trabajo que abarcan todo el espectro, desde la descomposición a nivel del sistema hasta la transferencia de fabricación para capacitar a sus clientes para diseñar estos diseños complejos basados en chiplets.

Los flujos de trabajo de IC 3D también requieren una estrecha integración con un conjunto completo de kits de diseño para permitir el diseño, la integración y el ensamblaje de diseños de IC 3D basados en chiplets. Para habilitar un ecosystem de chiplets, Siemens ha asumido el liderazgo en la conducción de las nuevas iniciativas CDX/OCP 3D IC Design Kits (3DK) en colaboración con otros proveedores de EDA. Siemens patrocina e impulsa activamente la adopción de estos nuevos estándares de la industria por parte del organismo de estándares de la industria JEDEC y se compromete a adoptar formalmente estos nuevos estándares en sus herramientas y flujos de trabajo.

La tecnología 3D IC permite un enfoque basado en sistemas para descomponer un sistema electrónico o subsistema en un diseño de sistema en paquete (SiP) basado en chiplet que ofrece un mayor rendimiento, menor costo, factor de forma reducido y variantes de producto más flexibles y rentables.

Los flujos de trabajo de Siemens 3D IC admiten planificación/análisis arquitectónico, planificación/verificación de diseño físico, análisis eléctrico y de confiabilidad, y soporte de prueba/diagnóstico a través de la transferencia de fabricación.

Los flujos de trabajo integran y retroanotan los resultados del análisis eléctrico/de confiabilidad en las herramientas de planificación/implementación de diseño, lo que permite a los diseñadores ejecutar análisis predictivos, de diseño y de aprobación tempranos. Esta nueva capacidad de análisis predictivo proporciona a los diseñadores una visión temprana del rendimiento y la confiabilidad para facilitar la exploración arquitectónica antes de ejecutar amplios recursos de diseño físico. Los análisis en el diseño permiten a los equipos de diseño realizar comprobaciones de forma interactiva durante el proceso de diseño y realizar cambios de diseño según sea necesario en lugar de esperar a que se ejecuten comprobaciones de aprobación en diseños terminados. Las comprobaciones de firma se ejecutan en el diseño final para garantizar la funcionalidad, el rendimiento y la confiabilidad/capacidad de fabricación de los modelos de diseño antes de su lanzamiento a la fabricación.

Las soluciones Siemens 3D IC incluyen cinco flujos de trabajo que respaldan la planificación y análisis arquitectónicos, el diseño físico y la verificación, el análisis eléctrico, el análisis de confiabilidad y la planificación y el análisis de Test de IC 3D. Además, un flujo de trabajo de análisis y diseño mecánico integrado está disponible para apoyar el diseño de paquetes mecánicos y el nivel del sistema, el análisis de nivel de firma térmo/mecánico. Aunque Siemens incluye todas las herramientas necesarias para los respectivos flujos de trabajo, la arquitectura modular admite la integración de las mejores herramientas y flujos de trabajo de clientes de primera clase y/o de clientes actuales.

Siemens ofrece las mejores herramientas de planificación de paquetes y validación de pila 3D en los flujos de trabajo de diseño de IC 3D. El flujo de trabajo eléctrico y de confiabilidad integrado admite el análisis predictivo temprano, en diseño y firma de diseños multicapa 2,5/3D. Los flujos de trabajo de prueba facilitan la colaboración entre los equipos de diseño de paquete/chip con los equipos de DFT/prueba que aprovechan el mejor conjunto de herramientas DFT multimatriz de Siemens de su clase.

La tecnología 3D IC ofrece al diseñador del sistema una flexibilidad casi ilimitada para particionar su diseño en chiplets, cada uno optimizado en un nodo de tecnología IC más adecuado para cada función. Los flujos de trabajo de diseño y planificación arquitectónica facilitan la colaboración entre los equipos de diseño del sistema/RTL con los equipos de diseño de paquetes/chiplets que aprovechan el análisis predictivo para identificar de manera eficiente una arquitectura óptima antes de implementar una implantación de diseño costosa y lenta en diseños potencialmente no óptimos o patológicos.

El análisis en el diseño permite que los equipos de diseño físico y análisis eléctrico/de confiabilidad validen el diseño durante las fases de implementación, detectando errores antes de que las verificaciones de firma se ejecuten al finalizar el diseño físico, evitando así la reelaboración y los retrasos relacionados con el cronograma.

El flujo de trabajo cuidadoso, inicial y validado de DFT/prueba permite realizar pruebas oportunas durante la fase de introducción de nuevos productos (NPI) del programa, lo que permite una entrada más temprana al mercado de productos semiconductores.