一种提高2.5D软件过孔仿真精度的方法及模型与流程

    技术2025-03-01  41


    本发明涉及电路仿真,具体的说,是涉及一种提高2.5d软件过孔仿真精度的方法及模型。


    背景技术:

    1、电路仿真方法中常用的有二维仿真和三维(3d)仿真,其中,3d仿真采用立体建模方式,对四面体模型进行仿真运算,提供了对电路的全面模拟,包括电路的三维空间布局和电磁场的分布,运算复杂度,所需时间较多。而2.5d仿真是一种介于二维和三维仿真技术之间的解决方案,仿真运算基于对平面电路的单元划分和数值分析,模型结构简化,运算速度更快。

    2、2.5d仿真虽然在计算速度上较3d仿真有显著优势,能够实现数倍甚至十倍以上的提速,但2.5d仿真在某些项目上存在仿真精度欠缺的问题,例如在信号传输速率需求不断提升下,对复杂过孔结构的仿真,2.5d软件对简化后的过孔结构的仿真存在“失真”,导致计算不准确,甚至错误。

    3、以一对具有从表层换到内层的过孔结构的差分线为例,该差分过孔结构包括一对贯穿多层板的过孔,该对过孔的周围、在多层板内部具有反焊盘区域。在2.5d仿真软件进行仿真前期,先建立了一个平面的过孔结构,为其设置了叠层数量等参数,以表示其实际的三维结构;再对差分线的4个走线端建立端口,开始仿真。很快得到过孔结构的时间域反射(tdr)阻抗特性和回波损耗(return loss)结果,如图4和5所示,过孔的阻抗值接近150欧姆,这一数值显著高于常规理解的走线阻抗,回波损耗结果也明显不符合实际情况。

    4、再使用3d仿真软件对同样的过孔结构进行仿真,仿真出来的tdr阻抗接近100欧姆,与常规认知相符;其回波损耗结果也符合预期。可见,2.5d软件对具有反焊盘区域的过孔结构的差分线信号仿真,过孔阻抗结果存在明显错误,远不如3d仿真软件。

    5、鉴于此,如何修正现有2.5d软件对差分过孔结构的仿真方法,使得仿真结果能够接近3d软件的仿真精度,以期实现既快速又准确的仿真效果。


    技术实现思路

    1、为了克服现有2.5d仿真软件对过孔结构的仿真精度不足的问题,本发明提供一种提高2.5d软件过孔仿真精度的方法及模型。

    2、本发明技术方案如下所述:

    3、一种提高2.5d软件过孔仿真精度的方法,其特征在于,将原反焊盘区域按照过孔数量分割成多个修正区域,以使单个过孔具备独立的反焊盘,构建出修正的2.5d过孔模型,仿真所述修正的2.5d过孔模型,得到仿真结果。

    4、根据上述方案的本发明,其特征在于,所述将原反焊盘区域按照过孔数量分割,具体步骤为:通过增设地属性的分隔墙,对所述原反焊盘区域进行分割。

    5、根据上述方案的本发明,其特征在于,所述原反焊盘区域内具有第一过孔和第二过孔,所述原反焊盘区域被所述分隔墙分割成两个独立的第一反焊盘区域和第二反焊盘区域。

    6、根据上述方案的本发明,其特征在于,所述第一过孔连接差分线的第一走线,所述第二过孔连接差分线的第二走线,所述第一走线和第二走线分别位于所述分隔墙的两侧且不与分隔墙接触。

    7、根据上述方案的本发明,其特征在于,所述增设地属性的分隔墙,包括步骤:

    8、步骤1、根据实际情况,确定原反焊盘区域所在的所有电路层板;

    9、步骤2、在其中一个电路层板的参数栏中增设一条铜线,所述铜线从相邻两个过孔之间穿过,并将该电路层板的原反焊盘区域分割;

    10、步骤3、定义所述铜线为地属性;

    11、步骤4、复制所述铜线的参数至所述原反焊盘区域其余电路层板的参数栏,完成原反焊盘区域内所述分隔墙的设置。

    12、根据上述方案的本发明,其特征在于,所述步骤2中,在原反焊盘区域所在的所有电路层板中,选择邻近表层板的第2层板增设所述铜线。

    13、根据上述方案的本发明,其特征在于,所述铜线的宽度小于差分线的单根走线的宽度。

    14、根据上述方案的本发明,其特征在于,得到2.5d仿真结果后,还包括:将2.5d仿真结果与已知的3d仿真结果进行对比,验证仿真结果的准确性。

    15、本发明还提供一种提高2.5d软件过孔仿真精度的模型,所述模型包括具有层参数的电路层板平面,还包括反焊盘区域、一对差分线,以及连接差分线的两个过孔,其特征在于,模型通过上述方案的提高2.5d软件过孔仿真精度的方法构建,使得所述反焊盘区域内形成将反焊盘区域分割成两部分的分隔墙,且所述分隔墙的层参数与所述反焊盘区域的层参数相同。

    16、根据上述方案的本发明,其特征在于,所述差分线包括平行设置的第一走线和第二走线,所述分隔墙平行设于所述第一走线和所述第二走线之间。

    17、根据上述方案的本发明,其有益效果在于:

    18、本发明通过在原有2.5d差分过孔模型的反焊盘区域内增设分隔墙,将原反焊盘区域分割成若干修正区域,以使单个过孔具备独立的反焊盘,提高了2.5d软件的仿真精度;本发明在仿真时间上保持了2.5d仿真软件的高效性,且达到了与3d仿真软件相近的仿真精度,满足工程师避免频繁使用3d仿真软件的需求,值得推广使用。



    技术特征:

    1.一种提高2.5d软件过孔仿真精度的方法,其特征在于,将原反焊盘区域按照过孔数量分割成多个修正区域,以使单个过孔具备独立的反焊盘,构建出修正的2.5d过孔模型,仿真所述修正的2.5d过孔模型,得到仿真结果。

    2.根据权利要求1所述的提高2.5d软件过孔仿真精度的方法,其特征在于,所述将原反焊盘区域按照过孔数量分割,具体步骤为:通过增设地属性的分隔墙,对所述原反焊盘区域进行分割。

    3.根据权利要求2所述的提高2.5d软件过孔仿真精度的方法,其特征在于,所述原反焊盘区域内具有第一过孔和第二过孔,所述原反焊盘区域被所述分隔墙分割成两个独立的第一反焊盘区域和第二反焊盘区域。

    4.根据权利要求3所述的提高2.5d软件过孔仿真精度的方法,其特征在于,所述第一过孔连接差分线的第一走线,所述第二过孔连接差分线的第二走线,所述第一走线和第二走线分别位于所述分隔墙的两侧且不与分隔墙接触。

    5.根据权利要求2所述的提高2.5d软件过孔仿真精度的方法,其特征在于,所述增设地属性的分隔墙,包括步骤:

    6.根据权利要求5所述的提高2.5d软件过孔仿真精度的方法,其特征在于,所述步骤2中,在原反焊盘区域所在的所有电路层板中,选择邻近表层板的第2层板增设所述铜线。

    7.根据权利要求5或6所述的提高2.5d软件过孔仿真精度的方法,其特征在于,所述铜线的宽度小于差分线的单根走线的宽度。

    8.根据权利要求1所述的提高2.5d软件过孔仿真精度的方法,其特征在于,得到2.5d仿真结果后,还包括:将2.5d仿真结果与已知的3d仿真结果进行对比,验证仿真结果的准确性。

    9.一种提高2.5d软件过孔仿真精度的模型,所述模型包括具有层参数的电路层板平面,还包括反焊盘区域、一对差分线,以及连接差分线的两个过孔,其特征在于,模型通过如权利要求1至8任一项所述的提高2.5d软件过孔仿真精度的方法构建,使得所述反焊盘区域内形成将反焊盘区域分割成两部分的分隔墙,且所述分隔墙的层参数与所述反焊盘区域的层参数相同。

    10.根据权利要求9所述的提高2.5d软件过孔仿真精度的模型,其特征在于,所述差分线包括平行设置的第一走线和第二走线,所述分隔墙平行设于所述第一走线和所述第二走线之间。


    技术总结
    本发明涉及电路设计仿真技术领域中的一种提高2.5D软件过孔仿真精度的方法及模型,通过增设地属性的分隔墙,将原反焊盘区域按照过孔数量分割成多个修正区域,以使单个过孔具备独立的反焊盘,构建出修正的2.5D过孔模型,仿真所述修正的2.5D过孔模型,得到仿真结果。本发明通过在原有2.5D差分过孔模型的反焊盘区域内增设分隔墙,使单个过孔具备独立的反焊盘,提高了2.5D软件的仿真精度,实现了既在仿真时间上保持了2.5D仿真软件的高效性,又达到了与3D仿真软件相近的仿真精度,满足工程师避免频繁使用3D仿真软件的需求,值得推广使用。

    技术研发人员:黄刚,吴均
    受保护的技术使用者:深圳市一博科技股份有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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