系统级电磁仿真:触手可及

数字革命给工程团队带来了难以置信的压力，要求他们迅速生产新的高性能印刷电路板(pcb)和芯片封装。然而，随着数据速率继续呈指数级增长，设计变得越来越小，输出越来越大，由于不连续和不必要的信号耦合而导致信号退化的可能性正在增加。尽管有市场压力，但设计验证不能被忽视。

这个复杂PCB封装的三维模型被生成和
使用Ansys HFSS在34小时内解决

从历史上看，验证芯片对芯片系统级性能涉及到组件级的一系列电磁(EM)模拟。例如，工程师通过模拟来确认单个球栅阵列(BGA)封装从焊锡凸点到焊锡球的信号完整性，或者通过迹线路由确认从集成电路(IC)封装到连接器封装的信号完整性。

当系统的所有单独部分都被模拟和验证后，它们被组装成一个物理原型。这种连续的方法有什么问题?首先，这很耗时，经常会推迟发布日期。其次，由组件集成和其他系统级问题引起的信号中断只在原型阶段被识别出来，导致高成本和与返工相关的额外延迟。

在过去，这种连续的方法代表了半导体制造商的重大产品开发障碍。旧的仿真方法、计算资源、处理速度和工程方法限制了工程师使用这种串行的、组件级的方法。

利用快速，系统级EM模拟-与您现有的工具

好消息是Ansys基于仿真软件具有支持pcb和芯片封装的快速系统级虚拟原型的能力。与当今弹性云计算资源、更快的处理核心、快速的数据传输速度等创新相匹配，HFSS正在加速电磁仿真(EM)。

虽然Ansys的许多客户还不知道HFSS的系统级模拟功能，但半导体行业的领导者已经利用它们在复杂产品的EM模拟运行时间中实现了10倍至12倍的加速。对于现有的Ansys 2020 R2客户，这些速度改进不需要额外的软件投资。工程团队只需要在优化的技术环境中应用最新的HFSS解决方案的全部功能，使用来自30多年经验的最佳实践。

仅举一个例子，考虑一个PCB设计，它将八个两层倒装芯片BGA包安装在一个SODIMM板上，插入一个安装在主板上的连接器。共模拟了64个网，定义了128个端口。

Ansys HFSS提供系统级的功能，带来所有软件包
组件一起在一个单一的，连接的3D模型
-取代一个缓慢的，过时的串行方法来模拟电磁

验证这个复杂的产品设计，包括它所有的集成点和组件，通过昨天的顺序、组件级方法将花费数周的时间。但是，通过以最佳实践、系统级方式应用HFSS，仅在34小时内就生成并求解了这个大型PCB模块的完整3D模型。

这是电子公司今天需要达到的速度和性能水平，对于使用Ansys 2020 R2的工程团队来说，这是很容易实现的。通过利用HFSS的系统级功能，公司可以引入更复杂的设计，支持冒险和创新，同时与以前的验证方法相比，大大节省了开发时间和成本。

简化PCB组装过程，在生产中没有意外

HFSS首次在无风险的仿真环境中实现所有PCB和芯片封装组件的虚拟组装和验证。这种易于使用的解决方案可以直接读取电气计算机辅助设计(ECAD)布局，包括电路板、封装、连接器和单内联封装(sip)，并虚拟组装它们。HFSS还可以导入机械计算机辅助设计(MCAD)元素，包括它们的边界条件、端口激励和材料特性。

工程团队可以在虚拟设计空间中快速解决一个完全耦合的系统，包括MCAD和ECAD域，在尽可能早的阶段捕获系统级性能——此时返工成本最小。HFSS不仅简化了系统组装和物理原型制作过程，还有助于避免后期制造问题、产品召回和保修索赔。

由于HFSS与其他Ansys解决方案紧密相连，因此所求解的模型可以无缝地传递到其他Ansys求解器进行附加分析。热和结构求解器可以帮助确保最终产品包装的热效应得到管理，并根据实际环境条件进行设计。这种紧密的集成使产品开发团队能够充分利用Ansys在多个物理领域50多年的工程模拟领先优势。

Ansys有许多可用的资源来帮助客户理解和利用HFSS的系统级功能。这些服务包括各种免费的、按需的服务Ansys创新课程有针对性的电磁模拟训练Ansys学习中心．学习中心提供三种不同的HFSS 3D布局课程，全天候在线提供。Ansys客户也可以直接联系他们的客户团队或客户获得在线支持随时都可以。