Защита от электростатического разряда: от IP до SoC
ANSYS PathFinder помогает вам планировать, проверять и утверждать проекты IP и полноцветных SoC на предмет целостности и устойчивости к электростатическому разряду (ESD). Анализ выполняется на уровне компоновки и схемы, чтобы помочь вам выявить и изолировать проблемы конструкции, которые могут вызвать отказ микросхемы или IP-адреса из-за модели заряженного устройства (CDM), модели человеческого тела (HBM) или других событий электростатического разряда.
PathFinder обеспечивает:
Покрытие
Используя анализ компоновки и схемного уровня, вы можете идентифицировать и изолировать проблемы конструкции, которые могут вызвать отказ микросхемы или IP из-за модели заряженного устройства (CDM), модели человеческого тела (HBM) или других событий электростатического разряда.
Сертификация
Компания PathFinder сертифицирована рядом предприятий в качестве решения для защиты от электростатических разрядов, что дает вам уверенность в том, что удаление паразитных соединений, моделирование статического электричества HBM/CDM и проверки плотности тока на путях разряда электростатического разряда соответствуют стандартам литейного производства.
Обнаружение первопричин
PathFinder предлагает анализ на основе макета и графический интерфейс для обнаружения проблем макета, которые могут привести к событиям ESD.
Возможности
ANSYS PathFinder имитирует события электростатического разряда модели человеческого тела (HBM) и модели заряженного устройства (CDM), передавая импульсный ток через сеть питания/заземления, тем самым выявляя узкие места в компоновке. Моделируя инжекцию тока в любую контактную площадку и последующее прохождение тока через межсоединения на кристалле, программное обеспечение определяет пути «штырь-зажим-штифт», которые неэффективны при обработке высокого тока, присутствующего во время электростатического разряда. Он оценивает плотность тока в проводах, подключенных к этим контактным площадкам, и сравнивает эту плотность с установленными литейным заводом пределами, выделяя такие проблемы, как несбалансированные соединения на зажимах/диодных пальцах и недостаточные переходные отверстия или металлические сегменты, которые слишком узки на пути разряда ESD. В отличие от проверок на основе DRC.
Моделирование переходных процессов PathFinder с использованием моделей SPICE и кривых TLP с пикосекундным разрешением обеспечивает точность, коррелированную с микрочипом, что помогает при анализе отказов для минимизации проектных рисков.
На уровне IP программа извлекает RC-цепь питания/заземления и подложки и выполняет моделирование переходных процессов. Он принимает модели SPICE для функциональных и паразитных устройств (таких как диоды) и точно выполняет моделирование переходных процессов с пикосекундным разрешением с результатами, коррелированными с SPICE. У зажимов с функцией возврата в исходное положение часто возникают проблемы с конвергенцией в SPICE; Механизм моделирования PathFinder настроен для обработки отклика зажимных устройств для точного моделирования срабатывания устройства ESD и определения соединений напряженных устройств во время событий ESD.
В качестве решения для анализа электростатических разрядов и выхода из системы на основе компоновки PathFinder выявляет проблемы компоновки и дисбаланс подключения, которые могут привести к отказу, вызванному электростатическим разрядом. Примеры включают выпуклости, не подключенные к каким-либо зажимам ESD, или зажимы, не подключенные к сети питания/заземления. Путем прохождения каждого пути проводимости между любыми двумя соответствующими точками внутри чипа PathFinder проверяет надежность соединения, проверяя электрические характеристики на соответствие лимитам, установленным литейным заводом или пользователем. Вы можете создавать отчеты о прохождении-неудаче, которые могут быть перекрестно проверены макетом в графическом интерфейсе.
ANSYS PathFinder со встроенным механизмом моделирования, извлечения и симуляции данных предлагает комплексное решение для проверки ESD.
PathFinder обеспечивает оптимизированную, одноразовую модель использования - считывание проектных данных, настройку правил ESD, выполнение извлечения и моделирования ESD, анализ первопричин и предоставление обратной связи по исправлению и оптимизации - в среде с одним инструментом. Программное обеспечение использует стандартные форматы данных, такие как GDS и DEF. Это дает вам значительную гибкость при указании различных проверяемых правил и связанных параметров, позволяя проводить широкий спектр проверок.
PathFinder выполняет проверки целостности ESD на IP-адресах и больших проектах SOC с более чем 100 миллионами экземпляров. Он обрабатывает сотни цепей питания/заземления/сигналов и выполняет проверки сопротивления и плотности тока за одно моделирование. Моделирование электростатического разряда с полным кристаллом может быть выполнено от нескольких часов до одного дня в зависимости от размера, количества металлических слоев, сложности сети PG, количества цепей питания/заземления/сигналов и количества устройств ESD. PathFinder включает опции многопоточности и распределенных вычислений для обработки сверхбольших проектов.
PathFinder теперь поддерживает распределенную обработку (DMP-DB) для анализа ESD на сверхбольших SoC. Распределяется весь рабочий процесс, от импорта дизайна до конечного результата. В сверхбольших проектах это ускоряет процесс по сравнению с потоком DMP-ESD, в котором инструмент выполняет разные правила ESD на разных машинах.DMP-DB рекомендуется для проектов с более чем 1 миллиардом узлов после оптимизации. PathFinder поддерживает все проверки сопротивления и плотности тока в распределенном режиме. Только моделирование RedHawk поддерживает поток DMP-DB.
Увеличение плотности тока при процессах менее 16 нм и связанные с этим проблемы с температурой увеличивают вероятность отказа из-за событий электростатического разряда на кристалле. Поэтому критически важно определить сильноточные горячие точки от стандартной ячейки до уровней IP и полного кристалла, а также спроектировать микросхему, чтобы избежать таких проблем с надежностью.
В дополнение к подтвержденной литейным заводом точности и всестороннему охвату событий HBM / CDM, PathFinder с его встроенными возможностями моделирования на основе компактной модели электростатического разряда (CECM) позволяет выполнять подробный анализ электростатического разряда на любом уровне проекта, начиная с стандартная ячейка в IP-адрес для полного чипа.
Компактная модель ESD включает модель PG, зажимные устройства и - опционально - текущую сигнатуру. Это обеспечивает точное моделирование и симуляцию для удовлетворения самых высоких требований надежности вашей конструкции.