為改進仿真的精確度，可對芯片上被動組件，如螺旋電感和金屬-氧化物-金屬(MoM)電容進行綜合、參數(shù)萃取并加入電路仿真中。聯(lián)電和Ansoft已經(jīng)實現(xiàn)了一種電磁設(shè)計方法(EMDM)，這種方法采用全波三維仿真工具來建立芯片上被動組件的模型，其精度可以追溯到晶圓制造制程。而螺旋電感，電感值和質(zhì)量因素(Q)則可利用先進的全波有限元模擬，并透過Ansoft的HFSS來計算。

　

為方便電路設(shè)計工程師們使用全三維電磁場工具，Ansoft建構(gòu)了一種針對聯(lián)電的組件精靈(Component Wizard)，用于建立與其代工設(shè)計制程相匹配的參數(shù)化模型。圖8描述了Component Wizard以及聯(lián)電使用的制程，可建構(gòu)易于解決的參數(shù)化HFSS計劃。組件精靈使用Cadence布局P-cell與層堆棧技術(shù)文件，來在HFSS中建構(gòu)完全參數(shù)化的螺旋電感參數(shù)庫。這個庫可以作為經(jīng)過驗證的EMDM設(shè)計工具套件提供給聯(lián)電客戶。還提供了一種將優(yōu)化設(shè)計反向標注回通用的布局工具的方法。

圖9a和圖9b比較了HFSS模擬結(jié)果與兩個環(huán)形螺旋電感的測量結(jié)果，顯示了電感量和質(zhì)量因素優(yōu)秀的一致性。

　

　

實體電路布局設(shè)計

設(shè)計過程的下一步是實體電路布局。對關(guān)鍵的模擬模塊需要特別加以注意，這些模擬電路模塊通常是透過手動布線來確保高度敏感的模擬電路以滿足技術(shù)指針要求。在布局設(shè)計完成后，應(yīng)該利用電磁仿真來得到被動組件模型和互連之間的相互影響。

由于像HFSS這樣的模擬工具和運算平臺的性能不斷提高，因此現(xiàn)在可以在關(guān)鍵的無線電模塊整個布局上使用三維模擬。其優(yōu)勢是這種精確的方法能夠模擬所有的高頻布局設(shè)計效應(yīng)，包括芯片上電感、互連、芯片上被動組件以及到其它互連結(jié)構(gòu)的耦合和介質(zhì)耦合。并且對寄生現(xiàn)象和耦合效應(yīng)不做任何假設(shè)。對于整個模塊嚴格的電磁參數(shù)萃取能夠消除關(guān)于該包含哪個寄生效應(yīng)的所有不確定因素。

圖10描述了整個壓控振蕩器(VCO)模塊布局的HFSS仿真計劃，不包括所有的主動組件和MoM電容。在雙處理器PC上僅僅用9個多小時的時間就解決了這個142埠HFSS計劃，所需內(nèi)存為2.15GB。

　

圖11顯示了VCO負阻振蕩器S11幅度(藍色)和相位(紅色)，圖中顯示當擷取了整個模塊的寄生效應(yīng)，并將其加入到電路仿真中以后，組件無法起振。如果不進行電磁場模擬，這樣的問題只有在設(shè)計輸出、制造和測試之后才能發(fā)現(xiàn)。這一級別的布局擷取和驗證對于確保一次性投片成功來說非常重要。

　

　

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