3D IC dizaina un iepakojuma risinājumi

3D IC ir jauna dizaina paradigma, ko virza IC tehnoloģiju mērogošanas samazināšanās atdeve, AKA Mūra likums. 3D IC izmanto jaunas progresīvas iepakojuma tehnoloģijas, kas ļauj integrēt vienu vai vairākus mikroshēmas vienā iepakojumā. Mikroshēmas ir integrālās shēmas (IC), kas optimizētas integrācijai vienā paketē.

3D IC dizainam nepieciešama nevainojama vairāku domēnu ECAD/MCAD rīku integrācija ļoti integrētā dizaina platformā, ko sauc par 3D IC darbplūsmām. Izmantojot Siemens plašo vadošo EDA un MCAD rīku portfeli, tiek piedāvāts visaptverošs darbplūsmu kopums, kas aptver spektru no sistēmas līmeņa sadalīšanās līdz ražošanas nodošanai, lai dotu saviem klientiem iespēju izstrādāt šos sarežģītos, uz mikroshēmām balstītos dizainus.

3D IC darbplūsmām nepieciešama arī cieša integrācija ar visaptverošu dizaina komplektu komplektu, lai nodrošinātu mikroshēmu balstītu 3D IC dizainu projektēšanu, integrāciju un montāžu. Lai nodrošinātu mikroshēmu ekosistēmu, Siemens sadarbībā ar citiem EDA pārdevējiem ir uzņēmies vadošo lomu jauno CDX/OCP 3D IC dizaina komplektu (3DK) iniciatīvu virzīšanā. Siemens sponsorē un aktīvi veicina šo jauno nozares standartu pieņemšanu JEDEC nozares standartu iestādē, un ir apņēmusies oficiāli pieņemt šos jaunos standartus savos rīkos un darba plūsmās.

3D IC tehnoloģija nodrošina sistēmu balstītu pieeju, lai sadalītu elektronisko sistēmu vai apakšsistēmu uz mikroshēmām balstītā sistēmā iepakojumā (SiP), kas piedāvā lielāku veiktspēju, zemākas izmaksas, samazinātu formas koeficientu un elastīgākus, rentablākus produktu variantus.

Siemens 3D IC darbplūsmas atbalsta arhitektūras plānošanu/analīzi, fiziskā dizaina plānošanu/pārbaudi, elektrisko un uzticamības analīzi, kā arī testu/diagnostikas atbalstu, nododot ražošanu.

Darbplūsmas integrē un atpakaļ anotē elektriskas/uzticamības analīzes rezultātus dizaina plānošanas/ieviešanas rīkos, kas ļauj dizaineriem veikt agrīnu prognozēšanas, projektēšanas un parakstīšanas analīzi. Šī jaunā prognozējamās analīzes spēja nodrošina dizaineriem agrīnu izpēti par veiktspēju un uzticamību, lai atvieglotu arhitektūras izpēti pirms plašu fiziskā dizaina resursu izpildes. Projektētā analīze ļauj projektētāju komandām interaktīvi veikt pārbaudes projektēšanas procesa laikā un pēc vajadzības veikt izmaiņas projektā, nevis gaidīt, kamēr tiks veiktas parakstīšanas pārbaudes pabeigtiem projektiem. Pārbaudes tiek veiktas galīgajā dizainā, lai nodrošinātu dizaina paraugu funkcionalitāti, veiktspēju un uzticamību/izgatavojamību pirms laišanas ražošanā.

Siemens 3D IC risinājumi ietver piecas darbplūsmas, kas atbalsta arhitektūras plānošanu un analīzi, fizisko projektēšanu un verifikāciju, elektrisko analīzi, uzticamības analīzi un 3D IC testa plānošanu un analīzes atbalstu. Turklāt ir pieejama integrēta mehāniskās projektēšanas un analīzes darbplūsma, lai atbalstītu mehānisko iepakojumu projektēšanu un sistēmas līmeni, termiskā/mehāniskās signofona līmeņa analīzi. Lai gan Siemens ietver visus nepieciešamos rīkus attiecīgajām darbplūsmām, modulārā arhitektūra atbalsta papildu labāko klases un/vai pašreizējo klientu rīku un darbplūsmu integrāciju.

Siemens piedāvā labākos savā klasē pakotņu plānošanas un 3D kaudzes validācijas rīkus 3D IC dizaina darbplūsmās. Integrētā elektriskā un uzticamības darbplūsma atbalsta daudzslāņu 2.5/3D dizainu agrīnu prognozēšanu, projektēšanu un signofu analīzi. Testa darbplūsmas atvieglo sadarbību starp iepakojumu/mikroshēmu dizaina komandām ar DFT/testa komandām, izmantojot savā klasē labāko Siemens daudzveidīgo DFT rīku komplektu.

3D IC tehnoloģija piedāvā sistēmas dizainerim gandrīz neierobežotu elastību sadalīt savu dizainu mikroshēmojumos, katrs optimizēts IC tehnoloģijas mezglā, kas vislabāk piemērots katrai funkcijai. Arhitektūras plānošanas un projektēšanas darbplūsmas atvieglo sadarbību starp sistēmas/RTL dizaina komandām ar iepakojumu/mikroshēmu dizaina komandām, izmantojot prognozējošo analīzi, lai efektīvi izmantotu optimālu arhitektūru pirms dārgas un laikietilpīgas dizaina implantācijas ieviešanas potenciāli neoptimālā vai patoloģiskā dizainā.

Projektētā analīze ļauj fiziskās projektēšanas un elektriskas/uzticamības analīzes komandām apstiprināt projektu ieviešanas posmos, konstatējot kļūdas pirms parakstīšanas pārbaudēm, kas tiek veiktas pēc fiziskā projekta pabeigšanas, tādējādi izvairoties no pārstrādes un ar to saistīto grafiku kavēšanās.

Rūpīga, iepriekšēja un apstiprināta DFT/testa darbplūsma ļauj savlaicīgi veikt testu jaunā produkta ieviešanas laikā (NPI) programmas posms, kas ļauj agrāku pusvadītāju izstrādājumu ienākšanu tirgū.