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SiP的设计与仿真流程的主要内容如下图所示：
# |) ^1 t# @, s) u: u2 I! ~（1）设计准备
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设计准备的工作主要包括：① 各种资料的收集，裸芯片相关资料，管脚定义，物理尺寸，能否采购获取等。② 封装类型的确定，是采用BGA封装还是其他封装形式；封装尺寸的确定；封装管脚间距、管脚数目的确定。③ 采用自定义管脚排列方式还是采用标准的封装，或者和别人曾经用过的封装管脚兼容，以便于后期的组装和测试。④ 封装工艺和材料的选择，根据其应用的领域选择塑封、陶瓷封装或者金属封装奥。& k+ ^0 R: f$ @8 `1 L9 T- M) m8 D7 A
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（2）建库及库管理6 x! C+ E" Z) H9 ~
# o, q, c) v! y建库及库管理主要包括原理图符号库、IC裸芯片库、BGA封装库、Part库以及仿真模型库等肯。
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; O& |2 Q: A2 [# p（3）原理图设计
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) u/ N$ c, S0 _原理图设计包括原理图输入，射频原理图设计以及原理图协同设计思等。
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* v# L1 P2 \( y2 j- R( e（4）设计前仿真
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2 n2 l1 o, G4 h9 P$ G设计前仿真可和原理图设计同步进行，通过“What if”分析，确定设计层叠结构、关键信号的网络拓扑结构、阻抗匹配，以及电源平面的分割、电容种类及型号选择等。对模拟电路或者数模混合电路，可进行电路的功能仿真。
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0 B" `+ v, Q9 V# d/ c& i' F（5）工艺选择
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工艺选择主要是为了确定SiP采用哪种工艺的封装形式，如Wire Bonding、FlipChip、TAB、TSV等。基板上是否要挖腔体，采用单面腔体还是基板顶层/底层双面腔体，以及腔体的深度等，同时也要考虑是否要做芯片堆叠Stacked Dies，基板的层数和需要采用的层叠结构等通常在这一步也要定下来。
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+ x% l: F9 w! [% J0 Y（6）进入版图设计环境4 H" c' h6 J4 d
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通过打包Package功能，以及前向标注等手段将原理图的连接关系、规则定义等传输到版图环境，同时自动调用中心库的相关 Cell放到版图设计环境中。
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3 y3 e [4 q4 K1 e9 ^! _# @! F（7）层叠设置4 {( n! C6 I0 u* ` A
/ {! L7 X# ]* f* S, S5 S根据工艺的选择及设计的复杂程度进行层叠结构的设置，包括层数以及层叠结构的选择，是采用1+N+1、2+N+2、m+N+m或者ALIVH等层叠结构。
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（8）约束规则设置
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主要包括网络分类，结构约束规则、间距约束规则、电气约束规则，高速网络约束、差分对约束等。/ k4 b9 a# K( e
7 r( o& p5 b; o( i（9）器件布局8 t( _9 m! Q. R, z9 L; G1 C# h
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主要确定裸芯片的摆放位置。如果芯片需要放置到腔体里，则需要确定腔体的深度以及是单级还是多级腔体，腔体形状的绘制等。
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) Q7 A8 M# X2 w! |& m7 E+ B' s& A（10）引线键合、布线和敷铜
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( x! N9 U' u. A主要确定键合线的键合方式，是单层键合线还是多层键合线，键合线的模型选择，电源环的设置；选择交互式手工布线或自动布线，电源平面层分割，射频电路设计，埋阻埋容的自动综合等。这一步工作量比较大。
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（11）版图设计检查5 ^7 q8 Z( R3 P a) a
8 q. }; x" D, K# I6 s% O通过检查可发现版图设计中的DRC错误并进行修正，确保设计功能的正确性。: w T( A" s6 f* T7 G8 B
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（12）设计后仿真
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: O% J3 V( i& T9 x3 S设计后仿真可通过专用接口导出到仿真工具，进行信号完整性、电源完整性及电磁兼容方面的仿真和分析。
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0 {" ^ O4 C, ^! l) a8 @1 D（13）设计热分析5 ^6 ^: r& D, f' N( o9 e
2 R9 `, c5 f+ Y可通过专用接口导入热分析工具。通过热分析，可解决SiP工作中由于芯片功耗过大而发生的过热问题，确保产品的稳定性和可靠性。2 }2 E' n+ N/ e, e, J
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（14）后处理及生产文件' \1 w6 T; p; ~3 o5 L- v: x
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包括Gerber及钻孔文件的生成，BOM、DXF、IDF、GDSII、ODB++等格式的输出。
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9 G* x- k: D0 Z+ u9 e( \（15）电子结构一体化设计! }( k, Y2 k$ [# z) c6 n; a; _1 ]
[) j m% X8 D9 g; P1 m& f- f电子结构一体化主要包括电子和结构的协同。因为EDA工具主要完成的是SiP内部的东西，包括基板和芯片组装、键合等。而SiP的外壳等数据通常需要通过结构设计软件来确定，如陶瓷封装的金属框架、盖板、塑封的模封，金属封装的外壳等。. h$ x% M* I1 J
+ j3 M n F! {/ s（16）设计结束2 R: @4 o0 L1 ]1 \( `$ S2 ~, m' B4 U
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所有上面的流程走完之后，SiP设计结束，即可进入生产阶段。
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+ c# }+ P9 A8 N' p% x, A& |详细设计方法，可参考《SiP系统级封装设计与仿真》一书的相关章节。
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发表于 2020-8-10 13:32
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