Solutions de conception et d'emballage de circuits intégrés 3D

3D IC est un nouveau paradigme de conception inspiré par les rendements décroissants de la mise à l'échelle de la technologie des circuits intégrés, alias la loi de Moore. 3D IC exploite de nouvelles technologies d'emballage avancées qui permettent l'intégration d'un ou de plusieurs chiplets dans un seul boîtier. Les puces sont des circuits intégrés (CI) optimisés pour être intégrés dans un boîtier unique.

conceptions de circuits intégrés 3D nécessitent l'intégration transparente d'outils ECAD/MCAD multidomaines au sein d'une plate-forme de conception hautement intégrée, appelée flux de travail de circuits intégrés 3D. Tirant parti du vaste portefeuille d'outils EDA et MCAD de pointe de Siemens, un ensemble complet de flux de travail est proposé, allant de la décomposition au niveau du système au transfert de fabrication, afin de permettre à ses clients de concevoir ces conceptions complexes basées sur des puces.

Les flux de travail de circuits intégrés 3D nécessitent également une intégration étroite avec un ensemble complet de kits de conception pour permettre la conception, l'intégration et l'assemblage de conceptions de circuits intégrés 3D à base de puces. Pour mettre en place un écosystème de puces, Siemens a pris l'initiative de lancer les nouvelles initiatives relatives aux kits de conception de circuits intégrés 3D CDX/OCP (3DK) en collaboration avec d'autres fournisseurs d'EDA. Siemens sponsorise et encourage activement l'adoption de ces nouvelles normes industrielles par l'organisme de normalisation industriel JEDEC et s'engage à adopter officiellement ces nouvelles normes dans ses outils et ses flux de travail.

La technologie 3D IC permet une approche systémique pour décomposer un système ou un sous-système électronique en une conception de système intégré à puce (SiP) qui offre des performances accrues, un moindre coût, un facteur de forme réduit et des variantes de produits plus flexibles et rentables.

Les flux de travail des circuits intégrés 3D de Siemens prennent en charge la planification/analyse architecturale, la planification/vérification de la conception physique, l'analyse électrique et de fiabilité, ainsi que l'assistance aux tests/diagnostics lors du transfert de la fabrication.

Les flux de travail intègrent et réannotent les résultats de l'analyse électrique/de fiabilité dans les outils de planification et de mise en œuvre de la conception, permettant aux concepteurs d'effectuer des analyses prédictives précoces, en cours de conception et d'approbation. Cette nouvelle fonctionnalité d'analyse prédictive fournit aux concepteurs un aperçu précoce des performances et de la fiabilité afin de faciliter l'exploration architecturale avant d'exécuter de nombreuses ressources de conception physique. Les analyses en cours de conception permettent aux équipes de conception d'effectuer des contrôles de manière interactive pendant le processus de conception et d'apporter des modifications de conception si nécessaire, plutôt que d'attendre que des contrôles d'approbation soient effectués sur les conceptions terminées. Les contrôles d'approbation sont effectués sur la conception finale afin de garantir la fonctionnalité, les performances et la fiabilité/fabricabilité des modèles avant leur mise en fabrication.

Les solutions de circuits intégrés 3D de Siemens comprennent cinq flux de travail qui prennent en charge la planification et l'analyse architecturales, la conception et la vérification physiques, l'analyse électrique, l'analyse de fiabilité et l'assistance à la planification et à l'analyse des tests de circuits intégrés 3D. En outre, un flux de travail intégré de conception et d'analyse mécaniques est disponible pour prendre en charge la conception des boîtiers mécaniques et l'analyse du niveau d'approbation thermique/mécanique au niveau du système. Bien que Siemens inclue tous les outils nécessaires pour les flux de travail respectifs, l'architecture modulaire permet l'intégration d'outils et de flux de travail supplémentaires, de premier ordre et/ou existants, pour les clients.

Siemens propose les meilleurs outils de planification de packages et de validation des piles 3D dans les flux de travail de conception de circuits intégrés 3D. Le flux de travail électrique et de fiabilité intégré permet une analyse prédictive précoce, en cours de conception et d'approbation des conceptions multicouches 2,5/3D. Les flux de travail de test facilitent la collaboration entre les équipes de conception des boîtiers/puces et les équipes DFT/Test en tirant parti de la meilleure suite d'outils DFT multi-puces Siemens.

technologie 3D IC offre au concepteur du système une flexibilité quasi illimitée pour partitionner sa conception en puces, chacune optimisée dans un nœud de technologie IC le mieux adapté à chaque fonction. Les flux de travail de planification architecturale et de conception facilitent la collaboration entre les équipes de conception des systèmes/RTL et les équipes de conception des boîtiers/puces en tirant parti de l'analyse prédictive pour définir efficacement une architecture optimale avant de déployer une implantation de conception coûteuse et fastidieuse sur une conception potentiellement non optimale ou pathologique.

L'analyse en cours de conception permet aux équipes chargées de la conception physique et de l'analyse électrique/de la fiabilité de valider la conception pendant les phases de mise en œuvre, en détectant les erreurs avant les contrôles d'approbation effectués une fois la conception physique terminée, évitant ainsi les retouches et les retards de planification connexes.

flux de travail DFT/test minutieux, initial et validé permet de lancer les tests en temps opportun lors du lancement du nouveau produit (NPI) phase du programme permettant une entrée plus rapide sur le marché des produits semi-conducteurs.