필드 솔버는 집적 회로 설계자와 인쇄 회로 기판 설계자가 설계의 전기적 성능을 분석하고 최적화하는 데 꼭 필요한 도구예요.
필드 솔버는 맥스웰 방정식을 푸는 전자기 시뮬레이션 소프트웨어예요.맥스웰의 전체 방정식 (전파 솔버) 을 풀 수도 있고 기생 커패시턴스나 인덕턴스 추출과 같은 부분 세트를 풀 수도 있어요.
전자기 시뮬레이션 소프트웨어는 전자기장을 시뮬레이션하고 복잡한 방정식을 풀어 최종 제품의 기능과 신뢰성을 보장하는 데 도움이 돼요.필드 솔버의 공통적인 차이점 중 하나는 미분 솔버와 적분 솔버인데, 각각 장점과 응용이 있어요.
관련 상품: 칼리버 엑스액트 3D 기생 추출, Simcenter 전자기학 시뮬레이션, 하이퍼링크스 어드밴스드 솔버즈
표준 기생 추출 도구를 사용하는 것보다 필드 솔버를 사용하면 어떤 이점이 있나요?
기생 커패시턴스 계산에서 타의 추종을 불허하는 정확도를 높여 집적 회로의 최적의 성능과 신뢰성을 보장하세요.
설계 프로세스 초기에 잠재적 문제를 신속하게 식별하고 해결하여 개발 시간과 비용을 크게 줄여 요.
전자기 상호 작용을 정확하게 시뮬레이션하여 광범위한 작동 조건에서 설계의 무결성과 기능을 보장하세요.
미분장 솔버는 유한 차분 방법으로 맥스웰 방정식을 푸는 방식으로 작동해요.이런 방법들은 공간을 직선 격자로 분리해서 각 지점에서 전기장과 자기장을 계산해요.이 접근법은 인쇄 회로 기판의 신호 트레이스나 칩의 상호 연결과 같은 설계의 고주파 효과와 급격한 변화를 분석하는 데 아주 적합해요.미분 솔버의 정확도는 공간을 이산화하는 데 사용되는 그리드 셀의 크기에 따라 달라져요. 셀이 작을수록 결과가 더 정확하지만 계산 리소스가 더 많이 필요해요.
유한차분 (FD) 이랑 유한요소 (FEM) 방법
미분 형태의 필드에는 두 가지 종류가 있어요. 유한 차분 (FD) 방법과 유한 요소 (FEM) 방법이에요.유한 차분 방법은 뛰어난 수렴 특성을 제공해요.그리드 해상도와 수치 체계를 적절히 조정하면 설계자들이 최소한의 계산으로 필드 방정식을 매우 정확하게 해낼 수 있어요.따라서 빠른 처리 시간이 필수적인 집적 회로 설계에서 시간이 중요한 애플리케이션에 적합한 선택이에요.
반면에 적분 필드 솔버는 수치 적분 기법을 사용하여 설계의 표면이나 부피에 대한 맥스웰 방정식을 풀어요.적분 솔버는 표면 전하 밀도 같은 전자기장 소스의 이산화에 의존해서 커패시턴스를 해결해요.일반적인 알고리즘으로는 경계 요소법 (BEM) 과 모멘트 방법 (MoM) 이 있어요.
플로팅 랜덤 워크 (FRW) 알고리즘도 보통 필드 솔버와 그룹화되는데, 일반적으로 필드를 풀지 않기 때문에 정식 필드 솔버는 아니에요.결정론적 방법을 사용하여 방정식을 푸는 기존 필드 솔버와 달리, FRW 알고리즘은 랜덤 워크를 시뮬레이션에 통합하여 확률적 요소를 도입해요.이러한 임의성 덕분에 복잡한 환경에서의 입자 움직임을 더 사실적으로 표현할 수 있어요.FRW의 주요 단점 중 하나는 알고리즘이 시간이 많이 걸린다는 거예요.정확한 결과를 얻으려면 많은 반복이 필요해요. 그러면 시뮬레이션 시간이 크게 늘어날 수 있어요.
왼쪽부터 오른쪽으로: 미분 필드 솔버, 적분 필드 솔버, 플로팅 랜덤 워크를 표현했어요. 미분 필드 솔버 (유한 차분 방법 FDM, 유한 요소법 FEM) 를 사용하면 칩이 직선 격자로 표현돼요.적분 필드 솔버 (경계 요소법 BEM, 모멘트 방법 MoM) 를 사용하면 경계만 이산화돼요.플로팅 랜덤 워크는 필드를 풀지 않기 때문에 공식 필드 솔버가 아니에요. 두 전도체 사이의 입자 무작위 경로를 시뮬레이션해요.
