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在半導體技術不斷演進的浪潮下,3D IC 設計已成為提升晶片效能與縮小尺寸的關鍵技術。然而,其複雜性也帶來了前所未有的設計與分析挑戰。西門子 EDA 近期推出了兩大全新解決方案,旨在簡化 3D IC 的設計與分析流程,協助半導體設計團隊克服這些挑戰,提升設計品質與上市速度。這不僅關乎技術的突破,更攸關未來電子產品的發展趨勢。
西門子 Innovator3D IC™:異質整合設計的強大助力
異質整合指的是將不同材料、製程或功能的晶片整合在一起,以實現更高效能、更低功耗或更小尺寸。在 3D IC 設計中,異質整合尤為重要,因為它可以將不同優勢的晶片堆疊在一起,例如將高性能的處理器與高容量的記憶體整合,從而顯著提升系統效能。西門子 Innovator3D IC™ 解決方案套件正是針對這種異質整合的需求而設計,提供高效的開發、仿真與管理工具,讓設計人員能夠更輕鬆地實現複雜的 2.5D/3D IC 設計。
Calibre 3DStress:應力分析的關鍵利器
隨著晶片尺寸不斷縮小,封裝密度不斷提高,熱機械應力對晶片性能的影響也日益顯著。尤其是在 3D IC 封裝過程中,高溫製程可能導致晶片產生應力,進而影響電晶體的電性,甚至導致晶片失效。Calibre 3DStress 軟體利用先進的熱機械分析技術,能夠在電晶體層級精準地辨識應力造成的電性影響,協助設計人員在設計初期就發現潛在問題,避免後續的設計變更,從而節省時間與成本。
簡化設計流程的深遠影響
西門子 EDA 的這兩款解決方案不僅僅是工具,更代表了一種設計思維的轉變。透過 Innovator3D IC™ 和 Calibre 3DStress 的結合,設計人員可以從設計初期就考慮到各種物理效應,實現應力感知的多物理分析,從而避免設計上的盲點,提升設計的可靠性與效能。
意法半導體案例:Calibre 3DStress 提升可靠性的實證
意法半導體 (STMicroelectronics) 作為半導體產業的領導者,已經開始採用 Calibre 3DStress 工具來分析 3D IC 架構的複雜性,並進行精準的 IP 級應力分析。透過該工具,意法半導體得以實踐早期設計規劃與簽核流程,並精準模擬 3D IC 封裝內 IP 級應力導致的潛在電性故障情境,從而提升產品的可靠性與品質,並縮短上市時程。這充分證明了 Calibre 3DStress 在實際應用中的價值。
優勢和劣勢的影響分析:3D IC 設計的挑戰與機遇
3D IC 設計雖然具有提升效能、縮小尺寸等優勢,但也面臨著設計複雜度高、散熱問題嚴重、測試與驗證困難等挑戰。西門子 EDA 的解決方案旨在克服這些挑戰,但仍然需要不斷創新,才能滿足未來更嚴苛的需求。例如,如何更精準地模擬各種物理效應,如何更有效地進行設計優化,以及如何更快速地進行測試與驗證,都是未來需要解決的問題。
深入分析前景與未來動向:3D IC 的光明前景
隨著人工智慧、物聯網、5G 等新興技術的快速發展,對晶片效能的需求也越來越高。3D IC 作為一種能夠顯著提升晶片效能的技術,必將在未來扮演越來越重要的角色。可以預見的是,隨著技術的不斷成熟,3D IC 將會被廣泛應用於
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