Soluções de design e embalagem 3D IC

3D IC é um novo paradigma de design impulsionado pelos retornos decrescentes da escala da tecnologia IC, também conhecida como Lei de Moore. O 3D IC aproveita novas tecnologias de embalagem avançadas que permitem a integração de um ou mais chips num único pacote. Chiplets são circuitos integrados (IC) optimizados para integração num único pacote.

Os projetos de IC 3D exigem a integração perfeita de ferramentas ECAD/MCAD de vários domínios dentro de uma plataforma de design altamente integrada, referida como fluxos de trabalho 3D IC. Aproveitando o amplo portfólio da Siemens de ferramentas líderes de EDA e MCAD, é oferecido um conjunto abrangente de fluxos de trabalho abrangendo todo o espectro desde a decomposição no nível do sistema até a transferência de fabricação para capacitar os seus clientes a projetar esses designs complexos baseados em chipets.

Os fluxos de trabalho de IC 3D também exigem uma integração estreita com um conjunto abrangente de kits de design para permitir o design, a integração e a montagem de projetos de IC 3D baseados em chiplet. Para permitir um ecosystem de chiplet, a Siemens assumiu a liderança na condução das novas iniciativas CDX/OCP 3D IC Design Kits (3DK) em colaboração com outros fornecedores de EDA. A Siemens está a patrocinar e a conduzir ativamente a adoção destes novos padrões da indústria pelo organismo de normalização da indústria JEDEC e está empenhada em adotar formalmente estes novos padrões nas suas ferramentas e fluxos de trabalho.

A tecnologia 3D IC permite uma abordagem baseada em sistema para decompor um sistema ou subsistema eletrónico num design de sistema baseado em chiplet em pacote (SiP) que oferece maior desempenho, menor custo, fator de forma reduzido e variantes de produtos mais flexíveis e rentáveis.

Os fluxos de trabalho de IC 3D da Siemens suportam planeamento/análise arquitectónica, planeamento/verificação de projeto físico, análise elétrica e de fiabilidade e suporte de teste/diagnóstico através de entrega de fabrico.

Os fluxos de trabalho integram e fazem anotações retroativas dos resultados da análise elétrica/de fiabilidade nas ferramentas de planeamento/implementação do projeto, permitindo que os projetistas executem análises preditivas, no projeto e de aprovação antecipadas. Esta nova capacidade de análise preditiva fornece aos projetistas uma análise precoce do desempenho e da fiabilidade para facilitar a exploração arquitectónica antes de executar extensos recursos de design físico. As análises no projeto permitem que as equipes de design executem verificações interativamente durante o processo de design e façam alterações de design conforme necessário, em vez de esperar que as verificações de aprovação sejam executadas em projetos concluídos. As verificações de aprovação são executadas no projeto final para garantir a funcionalidade, desempenho e fiabilidade/manufaturabilidade dos exemplares de design antes do lançamento para o fabrico.

As soluções Siemens 3D IC incluem cinco fluxos de trabalho que suportam planeamento e análise arquitectónica, projeto físico e verificação, análise elétrica, análise de fiabilidade e planeamento e análise de Test 3D IC. Além disso, está disponível um fluxo de trabalho de projeto e análise mecânico integrado para suportar o projeto de pacotes mecânicos e a nível do sistema, análise de nível de aprovação térmica/mecânica. Embora a Siemens inclua todas as ferramentas necessárias para os respectivos fluxos de trabalho, a arquitetura modular suporta a integração de ferramentas e fluxos de trabalho adicionais de melhor classe e/ou incumbentes do cliente.

A Siemens oferece as melhores ferramentas de planeamento de pacotes e validação de pilha 3D nos fluxos de trabalho de design 3D IC. O fluxo de trabalho elétrico e de fiabilidade integrado suporta análises preditivas antecipadas, no projeto e aprovação de projetos multi-camadas 2.5/3D. Os fluxos de trabalho de teste facilitam a colaboração entre as equipas de design de pacotes/chiplet com as equipas de DFT/teste aproveitando o melhor conjunto de ferramentas Siemens multi-matriz DFT da categoria.

A tecnologia 3D IC oferece ao projetista do sistema flexibilidade quase ilimitada para particionar o seu design em chiplets, cada um otimizado num nó de tecnologia IC mais adequado para cada função. Os fluxos de trabalho de planeamento e design de arquitectura facilitam a colaboração entre as equipas de design do sistema/RTL com as equipas de design de pacotes/chiplet, alavancando a análise preditiva para incorporar eficientemente uma arquitectura ideal antes de implementar uma implantação de design cara e demorada em projetos potencialmente não ideais ou patológicos.

A análise no projeto permite que as equipas de design físico e análise elétrica/de fiabilidade validem o projeto durante as fases de implementação, detectando erros antes das verificações de aprovação executadas após a conclusão do projeto físico, evitando assim o retrabalho e atrasos relacionados no cronograma.

O fluxo de trabalho de DFT/teste cuidadoso, inicial e validado permite a apresentação de testes atempada durante a fase de introdução do novo produto (NPI) do programa, permitindo a entrada mais cedo no mercado de produtos semicondutores.