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SIwave

产品详细

SIwave电磁场仿真

SIwave 主要针对PCB,芯片BGA 封装等进行信号完整性(SI)、电源完整性(PI)以及电磁干扰(EMI)分析的软件。随着芯片低电压大电流的发展,PCB 和封装的噪声容限越来越小,供电系统要求更加严格的设计,尤其是同步传输高速信号所产生的噪声,加剧影响系统的稳定性、可靠性等问题。

ANSYS SIwave 使用优化后的三维电磁场有限元求解技术,适用于精确快速分析包含大规模复杂电源、地平面的PCB 和封装设计。

适用领域

● PCB:硬板,混合板等

● BGA封装:键合型、倒装片型,MCM等

功能和特点

优化层结构的有限元全波求解
求解项目

● 平面谐振

● SYZ 参数

● 扫频

● 近场

● 远场

● DC-IR drop

考虑了导体和材料损耗(特性随频率变化),以及导体表面粗糙度

 

直观方便的PCB layout操作界面
设计规则检查和自动修复功能(validation check)

 

全波SPICE 模型生成

● ANSYS Nexxim、HSPICE、PSpice、Spectre

丰富的CAD 接口 Ansoftlinks(选项)

 

 

丰富的报告和后处理功能

● SYZ参数矩阵、2D/3D输出、Smith圆图

● 差分S参数

● Touchstone格式输出

● 平面谐振频率和平面间电位差

● 近场、远场(电场强度、辐射方向图(定向性))

● DCIR压降(电流、电压的下降、功率分布、自动检测和报告键合线和过孔的过流)

● TDR 显示

场示意图

● 平面间电位差(每个频点随相位变化)

● 远场辐射(辐射方向图(方向性))

● 近场辐射

● DC电流(矢量显示、散射图)、压降、功率分布

无源器件模型库

● 村田、TDK、太阳诱电、松下、三星、AVX、Kermet

支持多核并行处理(选项)
 
仿真流程
 

ANSYS SIwave可以直接导入各种版图设计工具通过Ansoftlinks输出的ANF文件。ANSYS SIwave求解得到的全波SPICE模型以及touchstone格式等可以导入Ansoft Designer以及其他各种格式的SPICE仿真器,并与IBIS,AMI等芯片模型结合进行整个系统的时域与频域仿真。

 

 
ANSYS SIwave界面

ANSYS SIwave界面采用方便的层叠方式显示。简单方便的操作界面,工具栏以及工作窗口可自由分配位置,模型窗口具有方便的移动,旋转,三维显示等操作功能。
 



 
Layout编辑功能
 

ANSYS SIwave界面包含丰富的编辑功能。实现与其他基板设计工具无缝连接,可导入并编辑布线,层叠结构,焊盘形状,信号网络,元器件属性等各种设计信息。也可以通过修改布线情况,器件属性以及增添或删除器件等措施来仿真其对电磁性能的影响。

另外,高性能的规则检查功能可以自动检查和自动修复网络短路、开路等电气问题。

 

 
高效分割求解技术(Clip)

针对结构尺寸比较大以及层数很多的PCB结构,SIwave提供clip工具,可将关注的信号网络单独切割出来进行SYZ参数提取,有效提高仿真效率。
 


 
S、Y、Z参数求解

S、Y、Z参数求解,运用优化了的层叠结构求解技术,能够对整板多组信号线路以及电源、地平面进行多端口网络参数的高效率求解。求解结果可以用与HFSS 等后处理器一样的方法进行显示和处理。

输出结果以全波SPICE模型以及touchstone格式等导入Ansoft Designer以及其他各种格式的SPICE仿真器,并与IC等芯片模型结合进行整个系统仿真。

此外,端口除了可以通过手动添加设置外,还可以利用芯片pin list自动设置,方便快捷。
 

 

 


 

 
Resonant Mode(平面谐振分析)

Resonant Mode分析,从设计的形状、材料特性、以及器件电气特性的影响来计算发生谐振的频率。显示发生平面谐振的平面间电位差(随相位变化),以及关键器件布局情况对谐振结果的影响。
 


 

 

Frequency Sweep(扫频分析)

Frequency Sweep分析,通过配置噪声源(电流源/电压源)仿真得到层间电位差,这些层间电位差考虑了 设计的形状、材料特性、以及器件电气特性的影响。显示各频率的平面间电位差,进而可以分析得到关键器件布局在实际工作状态下的影响情况。
 


 
Far Field(远场)、Near Field(近场)
 

Far Field及Near Field求解,通过配置噪声源(电流源/ 电压源)仿真得到远场和近场,这些数据考虑了设计的形状、材料特性、包括器件特性对结构电气性能的影响。远场分析结果可以显示指定距离的电场强度、辐射方 向图等,近场可以显示指定范围的近场电场分布图,对整板进行EMI 分析。

 

 

 

 
DC电流/电压求解

DC求解,配置电流/电压源仿真得到电流、电压和功率,这些数据考虑了设计的形状、材料特性、包括器件特性对结构电气性能的影响,输出各层电流、电压、功 率分布,并以HTML格式自动报告。各键合线、焊球、过孔的电流密度、电阻值、IR Drop可以与预先设定的门限进行Pass/Fail检查。
 



 

 

Signal Net Analyzer

Signal Net Analyzer,使用MoM求解器,对选择的信号网络的器件端口间的阻抗在时域显示。此外,自动调用已有的电路仿真器(HSPICE或Nexxim),引入芯片的IBIS模型(Driver/Receiver),进行时域瞬态仿真并显示波形。