Q3D提取封装寄生参数

三维互连线寄生电容提取算法的设计和实现
三维互连线寄生电容提取算法的设计和实现可以分为以下几个步骤：
1. 网格划分：首先将三维互连线网格进行划分，将电路板等设备转换为三维网格，每个网格都表示一个物理单元。

划分可以根据物理板的几何形状和布局进行，可以使用立方体网格或其他形状的网格。

2. 寄生电容模型：为每个网格单元引入寄生电容模型。

寄生电容是由于物理结构造成的电容效应，对电路的性能和信号传输有重要影响。

常用的寄生电容模型包括等电势-电容模型和栅
极-模块电容模型。

3. 电容提取：根据寄生电容模型，计算每个网格单元之间的电容值。

可以使用有限元法、有限差分法等数值方法进行计算。

计算的结果可以存储在矩阵或数组中，作为后续电路仿真和优化的输入。

4. 算法优化：根据具体的需求，算法可以进行优化。

例如，可以采用并行计算或并行化算法，以加快计算速度；可以使用近似算法或快速算法，以减少计算复杂度。

5. 算法实现：根据设计的算法，使用具体的编程语言实现算法。

常用的编程语言包括C++、Python等。

实现中需要注意算法
的数据结构和算法的复杂度，以提高效率。

6. 算法验证：对实现的算法进行验证，验证方法可以包括对比仿真结果和实际测量结果，以及与其他算法的对比等。

以上是三维互连线寄生电容提取算法的设计和实现的一般步骤。

具体的实现过程和优化策略可以根据具体的需求和实际情况进行调整和改进。

基于Q3D的宽带电力线通信信道建模曹旺斌;梁晓林【摘要】提出了一种基于Q3D的宽带电力线信道建模方法.首先利用Q3D软件提取电力线信道的单位长度参数RLGC,然后根据提取的RLGC参数计算电力线信道的ABCD传输矩阵,最后根据ABCD矩阵求出电力线通信信道传输函数和输入阻抗的幅频响应和相频响应.利用所提方法,建立基于3 mm×4 mm三芯对称电缆的宽带电力线通信信道模型,并在30 kHz～100 MHz频带范围内与实测数据进行对比.结果表明,仿真结果能够很好地符合测量结果,本文所提方法能够快速、准确地建立电力线宽带信道模型,对于电力线通信信道特性的研究以及工程实践具有重要意义.【期刊名称】《电信科学》【年(卷),期】2019(035)001【总页数】7页(P30-36)【关键词】电力线通信;宽带;信道模型;Q3D;三芯对称电缆【作者】曹旺斌;梁晓林【作者单位】华北电力大学电气与电子工程学院,河北保定071003;河北大学电子信息工程学院,河北保定071002【正文语种】中文【中图分类】TN911随着信息技术的发展，电力线通信（power line communication，PLC）技术在楼宇自动化、自动抄表、智能控制、物联网以及微网等方面的应用日益广泛，电力线通信业务变得更加多样化，宽带电力线通信（BPLC）在国内外受到了越来越广泛的关注[1-9]。

电力线信道模型对于特定线路信道特性的掌握、电力线通信相关产品的性能指标确定以及初期研制具有重要意义。

电力线通信信道的建模一般需要确定单位长度的电阻、电感、电导和电容参数（RLGC），计算传输方程，结合终端条件建立信道模型3个步骤[10]。

对于给定的传输线，由于单位长度的电阻、电感、电导和电容参数需要包含导体的横截面、半径、导体间的空间间隔以及绝缘材料的电气特性等信息，对于宽带PLC的通信信道建模计算复杂且准确度难以保证。

在以往针对电力线信道的建模中，单位长度参数主要通过解析法获得，此方法需要利用电路原理进行分析、设计实验、测量电路的一次参数。

内蒙古科技与经济Inner Mongolia Science Technology & EconomyMay2020No. * Total No. 4512020 5第*期总第451期ansys 8 apqmn戈1，胡晓迪2(1.陕西铁路工程职业技术学院，陕西渭南714000,.中国铁路西安局集团有限公司，陕西宝鸡721000$摘 要:ANSYS EM Suit 是一款集成度很高的有限元仿真分析软件，本文对其电磁场仿真过程进行了介绍，并以同心式CRT 为例，对其电磁场仿真分析进行说明，希望能为电磁设备的电磁场仿真提 供一定的指导。

关键词：ANSYS ；电磁场；有限元中图分类号:TM15 文献标识码:A 文章编号1007—6*21(2020)0*—0079—02限元法是基于电子计算机#杂问题简单化，进而求解复杂工程的数值算法，其基本思为#的几何结构离散成有限个，并且在每个都设限个节点，将 的结构体看仅 点处相连的 集合体，从而将一个 :域中的无限自由度问题，转换成为离散域中的有限 自由度问题(1)&目前，常用的有限元软件有 ANSYS 、COM -SOL 、ABAQUS 等&笔者以有限元软件 ANSYS E ­lectromagnetics Suite 为例，介绍析方法&1有限元软件介绍ANSYS EM Suit 是一款集 ANSYS HFSS 、ANSYS Maxwell.ANSYS Simploer 、ANSYS Q3D Extractor 、ANSYS Icepa 、ANSYS SIwave 等多个模块于一体的集成有限元仿真软件&如图1 为 ANSYS EM Suit 界面截图&图1 ANSYS EM Suit 界面截图ANSYS HFSS 模块为三 波仿真软件，用频和高速电子元件设计，求解多种微波、射频和高速数 用&ANSYS Maxwell 模块作为业界顶级的 电磁场仿真分析软件，用 设与 设备的三限元仿真，可以完成静态和瞬态、频域和时域的 与仿真分析&ANSYS Simplorer 模块是 ANSYS 的多物理域系统集成软件，它可以将复杂的 析与 Max ­well限元仿真分析集成在一起，最终 1高性能的电磁、机电以及电力电子系统仿真分析&ANSYS Q3D Extractor 模块是一种寄生参数提取工具，主要供工程人员用 子封装、触摸屏和子变 器的设计，针对仿真 的、电感、电容等参数进行 &ANSYS9cepak 模块主 用 集成 封 、刷、电子装配体和完整产品的快速传递和流体流析&ANSYSS9wave 模块用子封 与 刷的信号、电源完及 干 析&如图2所示为 ANSYS EM Suit 的分布模块&ANSYS MaxwellANSYS HFSSANSYS SimplorerAN Electromag zSYSnetics SuiteANSYS Q3DANSYS SIwaveANSYS Icepak图2 ANSYS EM Suit 的分布模块2 ANSYS 电磁场分析过程限元分析包含了前处理、计算求解、后处理三大 ⑵&前处理主要是进行模型的建立与的划分，计算求解主要是对基本未知量的计算过程#理主要是对计算结果的与处理&在进行ANSYS 的有限 析之前，要根据分析对象与求解问题的特点#个集成模块中，选的模块&，基于ANSYS 的析总共分为8步，其流如图3 &，求解器分为析求解器和析求解器& 析求解器包含了静 求解器、涡流场求解器、求解器# 析求解器包含了静 求解器、直流传导 求解器、交流 求解器&边界条件有自 界条件、对 界条件、气球收稿日期！020 —01 —10陕西铁路工程职业技术学院科研基金项目(KY2018 — 80)；陕西铁路工程职业技术学院科研创新团队(KJTD201901&・7*・总第451期内蒙古科技与经济界条件、主 界条件% 界条件& 主要包 、电流 以及外3种型&据求解问题的特点#的求解器、界条件与激屁图3 ANSYS 电磁分析程流程此外# 也是基于有限元法的电磁场分析的 环节，其密度 决定计算结果的精度&ANSYS EM Suit跟模型特点进行自适用划分，但若对计算结果的精度 求# 用手3分析笔者以同心式结构的变压器式可控电抗器(Controllable Reactor of Transformer type, CRT)基 限元软件的对其进行 析&设同心式CRT 有1个 绕组和3个控制绕组，且各控制绕组电流分别为5A.2. 5A 、2”5A &据同心式CRT 的特点，选择ANSYS Maxwell 模块%求解器进行 析&根据图3 的ANSYS 有限析步骤，对CRT 进行 -算,4 绕 同 心 CRT 的(如图4) &夕卜，还可以在计算结果中，查看各绕组电流波形(如图5所示)，同时，也可以通过后处理得出绕组电流仿真值图5同心式CRT 各绕组电流波形截图图4同心式CRT 的磁场分布云图截图XYPIot4—Current(WindingT) >—Currer )t(Winding2) —Current(Winding3) —CurrentfWindina41jA flA i\[JU A u J J o L L Q JI w W W W WWfmno a AM a AA m J\ M 八\ VVUVVVUV v 4结束语ANSYS EM Suit 是一款集成度很高的有限元仿真分析软件，笔者对仿真 进行介绍,并以同心式CRT 为例，对仿真分析进行，希望能为 设备的仿真提供一定的指导&［参考文献］「1" 凌桂龙，李战芬.ANSYS 14. 0「M "北京：清 华大学出版社#013：95〜193.!" 龚岩.变压 抗器损耗与温升研究:D ".兰州：兰州交通大学#016.(上接第78页)牌识别、场景识别％断等&基 度学习技术的 厂高温栓金相织智能识别方法，①提升发电厂金相检验的速度与 ，并 栓组织 的变 律来测螺栓寿命，提升 厂的经济性与运行的 ：，具的实用价值&②深度学用一种热的人工智能技术，金相组织识 了 的应用领域,对大人智能技术的应用的 &③ 了相组织智能识别的新方法,对相研究与应用领域具的学术意义与应用价值&［参考文献$「1" LECUN Y,BENGIO Y, HINTON G. Deeplearning !". Nature,2015 #21(7 553% ：436 〜444.!" 郭丽丽，丁世飞.深度学习研究进展！丄计算机科学 #015 #2(5% ： 28〜33.!" 侯宇 ，全吉成，王宏伟.深度学习发展综述!".舰船电子工程#017 #7(4% ： 5〜10.［4" Zhang Lixin , Xu Zhengguang # Wei Shuailinget al. Grain Size Automatic Determinationfor 7050 Al Alloy Based on a Fuzzy Logic Method!". Rare Metal Materials and Engi- n;;ring #2016#45(3%：548〜554.!"葵，傅一迪.基于人工 非金属夹杂物的检测与研究！" 2014,24(11% ： 14〜18.!" 何维娜，张丽丽.人工神经网络在金相图像分割中的应用研究!".电子设计工程#013,21(3%：143〜147.・80・。

– A, C, E, F
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May 31, 2013
开关电源器件建模(IGBT、MOSFET)
基本电性能和热性能
Average IGBT model
驱动电路优化、EMI/EMC
Advanced dynamic model
根据仿真需求确定合适的IGBT建模类型
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ANSYS电源系统设计仿真平台
ANSYS 中国
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内容提要
典型电源系统及其挑战
ANSYS电源系统设计平台实现
总结
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电源系统应用领域
电源& 驱动器 交通运输
电源变换/电网质量改善 驱动器 板上电源 铁路运输
考虑绕组损耗、铁芯损耗、R,L,C参数和温升
Maxwell
可以与MAXWELL无缝集成进行更细致电磁 场分析 可以集成到Simplorer中进行系统仿真 SIMPLORER
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PExprt 设计流程-->指定性能指标
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PExprt – 变压器和电感专家设计工具；
Maxwell – 部件电磁特性有限元分析工具；
Q3D Extractor – 提取PCB走线、接头及 线缆的寄生参数，是进行EMI EMC仿真 的重要工具；
Simplorer
Simplorer – IGBT、MOSFET参数化建模、 电源系统整体仿真分析 ANSYS 其它物理域软件 – 如ICEPAK、 MECHANICAL、FLUENT, 分析电源系统热、应力等特性

Ansoft全线产品Ansoft全线产品 (1)高频系统仿真 (2)HFSS (2)Designer (3)Nexxim (5)低频系统仿真 (6)Simplorer (6)Maxwell 2D (6)Maxwell 3D (6)线路板及封装 (7)Q3D Extractor (7)Slwave (8)TPA (9)Ansoft公司的软件产品，是通过高性能的设计和仿真评估电子产品及系统来帮助我们的客户提升竞争优势。

为了确定满足您设计需求的最佳解决方案, 请浏览我们的产品介绍。

SimplorerDesigner SIwaveMaxwell 2D高频系统仿真HFSS经过二十多年的发展，HFSS 以其无以伦比的仿真精度和可靠性，快捷的仿真速度，方便易用的操作界面，稳定成熟的自适应网格剖分技术使其成为高频结构设计的首选工具和行业标准，已经广泛地应用于航空、航天、电子、半导体、计算机、通信等多个领域，帮助工程师们高效地设计各种高频结构，包括：射频和微波部件、天线和天线阵及天线罩，高速互连结构、电真空器件，研究目标特性和系统/部件的电磁兼容/电磁干扰特性，从而降低设计成本，减少设计周期，增强竞争力。

射频和微波器件设计HFSS 能够快速精确地计算各种射频/微波部件的电磁特性，得到S 参数、传播特性、高功率击穿特性，优化部件的性能指标，并进行荣差分析，帮助工程师们快速完成设计并把握各类器件的电磁特性，包括：波导器件、滤波器、转换器、耦合器、功率分配/和成器，铁氧体环行器和隔离器、腔体等。

电真空器件设计在电真空器件如行波管、速调管、回旋管设计中，HFSS 本征模式求解器结合周期性边界条件，能够准确地方针器件的色散特性，得到归一化相速与频率关系，以及结构中的电磁场分布，包括H 场和E 场，为这类器件的设计提供了强有力的设计手段。

天线天线、、天线罩及天线阵设计仿真HFSS 可为天线及其系统设计提供全面的仿真功能，精确方针计算天线的各种性能，包括二维、三维远场/近场辐射方向图、天线增益、轴比、半功率波瓣宽度、内部电磁场分布、天线阻抗、电压驻波比、S 参数等。

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一
封装
【 ｌ 】 国 集 成 电 路
Ｃ ｈｉ ｎａ Ｉ ｎｔ ｅｇ ｒ ａｔ ｅｄ Ｃｉ ｒ ｃｕｉ ｔ
４ 结 论
参考文献
白光 Ｌ Ｅ Ｄ封装 制程 中 ，荧光粉 的沉 降现象 显著
地 引起 产 品 Ｃ Ｉ Ｅ — Ｘ Ｙ坐标 漂 移 ．并导 致 光 色参 数变 化 因此 ， 住 闩光 Ｌ Ｅ Ｄ封装制 程 中 ， 利用沉 降理 论和 实验 总结 的 不同规 格 产品在 不同沉 降时 间下 Ｃ Ｉ Ｅ — Ｘ Ｙ 坐标漂移 、色温和显指等光 色参数 变化 的规 律 ， 应 用 于湿 测： ｌ 艺， 可 以提 前 预判 成晶 的 光色参 数 ， 对产
括硅过孑 Ｌ（ Ｔ Ｓ Ｖ） ， 即提取 Ｔ Ｓ Ｖ时 ， 芯片可作为用于 仿真建模 的器件或寄生模型。 但是我们真的可 以将芯片到芯片和芯片到焊球 的互连视为理想状况吗？有很多耦合交互可能会产
生影 响 ， 例 如微 凸块 ／ 柱形 寄 生效 应 、 微 凸块 到微 凸 块 的耦 合 寄生效 应 、凸块 与 芯 片顶端 布 线层 之 间 的 耦 合 ，甚 至是两 个 堆叠 芯 片 的顶 端 布线 层之 间 的耦
以单独提取接 口，然后将这些组件级的寄生效应与
子 电路 的芯 片级 寄生 效应 整合 在 一起 。 第 二种 ， 我 们 可 以提 取 “ ｉ ｎ ｃ ｏ ｎ ｔ ｅ ｘ ｔ ”的所 有 芯片 贴 装 ， 即在 了解 它
芯 片 。这 些 理 论 上 都 可 以实 现 ，但 需 要 大 量 关 于 Ｌ Ｖ Ｓ 规 则 编码 的专 业知识 。 对 于较 简 单 的 ３ Ｄ设 计 ，我 们 可 以避 免 这 种 费 力 的方法 。我们假 定 ， 在 理想 情况 下 ， 最重 要 的寄 生 效应 来 自单 个芯 片 寄生效 应 本身 ，并 且芯 片 之间 的 寄生 效应 是 可 以忽 略不计 的。在 这种 情况 下 ，假 设

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May 31, 2013
用ANSYS软件解决关键技术问题
PCB板和元器件布局
ANSYS Q3D Extractor输入MCAD和ECAD几何模型，如PCB布局和元件布局， 并从关键器件上提取电气寄生参数，如环路电感、电容。可以在ANSYS Simplorer或者 Ansoft Designer中利用这些寄生参数来研究其对电路性能的影 响。从而优化电路设计，改善PCB布局和元件布局等。
May 31, 2013
背景介绍
工业辐照
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May 31, 2013
背景介绍
目前在国内的高能粒子加速及雷达发射领域，大多采用工频率高 压电源及“闸流管/PFN/脉冲变压器”组成的线型调制器方案，技术相 对落后。
固态调制器技术是随着电力电子技术的发展及功率开关器件高速 度大功率背景下发展的新技术，与线型调制器相比，有以下优点：
May 31, 2013
用ANSYS软件解决关键技术问题
基于前述的关键技术问题，开发固态调制器最理想的方法是有利 用性能优异的软件仿真平台，在制作物理模型前，通过仿真分析最大 限度地真实地反映物理模型的各种物理特性，通过全方位分析虚拟模 型，优化模型性能，节约开发时间和成本。
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对脉冲变压器原副边的终端阻抗建模，提高模型精度
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May 31, 2013
ANSYS固态调制器方案
利用ANSYS软件平台功能考虑的下一步优化方向：
利用Q3D进一步提取PCB寄生参数，包括背板、驱动开关板、接地线和端口连接 利用Q3D进一步提取高压电路的寄生参数，包括RC网络和阴极引线环路 提高磁控管等效模型精度：采用“反向偏置二极管负载模型”或“压敏电阻模型” 吸收电路二极管采用Spice模型 储能电容采用等效电路 ………………………………

寄生电阻
寄生在电感线圈中，由于导线电阻和相邻导线间的互感电阻组成。
寄生电容
寄生在电感线圈中，由于线圈导线之间的绝缘层和相邻线圈间的互容 效应组成。
寄生电感
寄生在电容中，由于电容器极板间的电感效应和引线电感组成。
寄生参数的来源
元件制造工艺
元件制造过程中，由于 材料、工艺等因素导致
寄生参数的产生。
元件封装
频信号下，可能导致信号延迟或失真。
寄生电容对电源稳定性的影响
02
寄生电容会影响电源的稳定性，特别是在电源滤波和稳压电路
中，可能影响电源的性能和稳定性。
寄生电容对电磁干扰的影响
03
寄生电容会增强电路的电磁辐射和干扰，影响电路的稳定性和
可靠性。
寄生电阻对电路性能的影响
寄生电阻对电流传输的影响
寄生电阻会影响电路中电流的传输效率和稳定性，特别是在大电 流或高电压电路中，可能增加能量损耗和发热。
采用合适的布线宽度、间 距和层数，以减小电阻、 电感和电容等寄生参数。
避免锐角和直角
在布线时尽量避免锐角和 直角，以减少信号的反射 和串扰。
选择合适的元件和封装
元件选择
选用具有较小寄生参数的元件， 如低阻抗的电阻、低电感的电感
和低电容的电容。
封装选择
选择合适的封装形式，如薄型封 装、低高度封装等，以减小寄生
使用LCR测量仪可以测量寄生参数， 如寄生电容、寄生电感和寄生电阻等 。
使用网络分析仪测量寄生参数
网络分析仪是一种用于测量电 子元件的频率响应特性的仪器 。
通过测量元件在不同频率下的 输入输出阻抗、相位和增益等 参数，可以计算出寄生参数的 值。
网络分析仪的测量精度较高， 适用于高精度测量和校准。

三、仿真设置
1、定义电流输入端和输出端 右键点击Select Faces，点击上部Trace Stub端面，右键Nets点击Assign Excitation>Source，命名为Source1，点击OK。再点击下部Trace Stub端面，右键 Nets点击Assign Excitation>Sink，命名为Sink1，点击OK。
二、建模
1、设置绘图单位 单击Modeler>Units，在Select units下拉列表中选择mm，点击确定。 2、绘制圆柱体 单击图标Cylinder，设置其参数为半径0.2mm，高度为0.8mm。将圆柱体名字改为 Via。选择材料类型为copper。 3、绘制Via Pad 单击图标Cylinder，设置半径为0.7mm，高度为0.025mm，将圆片名字改为Pad1， 选择材料类型为copper。点击Pad1，点击Edit>Duplicate>Along Line，点击原点， 然后设置X，Y，Z分别为0,0,0.4。在出现的对话框中Total number选择3，将其名字 分别改为Pad2，Pad3。 4、创建几何变量 单击Q3D Extractor>Design Properties，点击Add， 在Name栏中手打viarad，在Value栏中打0.2mm， 点击OK。再点击Add，在Name栏中手打padrad， 在Value栏中打0.7mm，点击OK。
五、结果比较
1、将求解制成图表 右键Results，点击Create Matrix Report>Rectangular Plot，出现对 话框点击New Report，在Primary Sweep中选择viarad，在Quantity 下选择C（via，via），点击Add Trace. 该图显示，Via电容随着中心圆柱 半径的变化略有波动，从584fF到 594fF变化。 2、padrad对电容的影响 单击Q3D Extractor>Optimetrics Analysis>Add Parametric，出现对 话框，在Sweep Definitions标签下 ，点击Add。单击下拉列表中的 padrad，选择Linear Step，分别 在Start，Stop和Step中输入 0.5,1.1,0.1，点击Add，点击OK。 点击Table标签显示padrad模拟值 ，点击确定。

实验八寄生参数提取（PE）及信号完整性分析（SI）一、实验目的1．了解寄生参数的产生及对电路的影响。

2．掌握寄生参数提取和信号完整性分析的流程和意义。

二、实验内容1. 寄生参数提取（1）在Zeni LE窗口中，选择V erification->Layout V erification，在弹出的对话框中，选择Tool->Zeni V eri。

（2）在Command file栏里，浏览输入以下路径/zeni/v4627/demo/veri/PE_demo/pe_demo.pe，该文件是Zeni系统中PE_demo样本库所提供的用于PE提取的规则命令文件。

（3）将Custom Operation前的方框选中，选择PE选项卡。

（4）按下Appy键或OK键，Zeni开始运行PE分析。

报告结果存放在工作路径中的<cellname>.veri.log文件中。

注意：PE分析完成后，Zeni将在工作路径下生成一个以<cellname>.spi为名称的SPICE网表文件。

打开该文件可以看到，PE过程将按照提取规则，提取出版图中存在的所有器件，而不仅仅是寄生电阻和寄生电容，用户自己设计的晶体管及电容电阻等也会被一起提取出来。

该文件的名字和设计原理图时生成的网表一样，所以在PE进行时，原理图的spi网表将被覆盖。

如果需要保留，应该在PE之前将原spi网表文件换一个名字保存。

2. 局部寄生参数提取（Partial PE）（1）Partial PE执行的过程和全局PE是一样的，采用同样的PE规则命令文件。

只是在Custom Operation选项处，选择Partial PE选项卡，如下图所示。

3. 信号完整性分析（SI）在版图进行寄生参数提取（PE）之后，应该进行信号完整性分析（SI Analysis），以考察寄生参数对信号的影响程度，是否达到不可接受的程度。

目前，Zeni SI工具可以提供以下分析：Time Delay（时延分析）RC-Reduction（R,C值分析）Noise Analysis（噪声分析）（1）在PE进行完成之后，在LE窗口中，选择主菜单栏－verification，在下拉菜单中选择SI Analysis。

摘要SiC MOSFET器件的集成化、高频化和高效化需求，对功率模块封装形式和工艺提出了更高的要求。

本文中总结了近年来封装形式的结构优化和技术创新，包括键合式功率模块的金属键合线长度、宽度和并联数量对寄生电感的影响，直接覆铜（DBC）的陶瓷基板中陶瓷层的面积和高度对寄生电容的影响，以及采用叠层换流技术优化寄生参数等成果；综述了双面散热结构的缓冲层厚度和形状对散热指标和应力与形变的影响；汇总了功率模块常见失效机理和解决措施，为模块的安全使用提供参考。

最后探讨了先进烧结银技术的要求和关键问题，并展望了烧结封装技术和材料的发展方向。

前言近几十年来，以新发展起来的第3代宽禁带功率半导体材料碳化硅（SiC）为基础的功率半导体器件，凭借其优异的性能备受人们关注。

SiC与第1代半导体材料硅（Si）、锗（Ge）和第2代半导体材料砷化镓（GaAs）、磷化镓（GaP）、GaAsAl、GaAsP 等化合物相比，其禁带宽度更宽，耐高温特性更强，开关频率更高，损耗更低，稳定性更好，被广泛应用于替代硅基材料或硅基材料难以适应的应用场合。

（1）禁带宽度更宽：SiC 的禁带宽度比Si高3倍以上，使其能耐受的击穿场强更高（临界击穿场强是Si基的10倍以上），故器件能承受的峰值电压更高、能输出的功率更大。

相同电压等级下，SiC功率半导体器件的漂移区可以做得更薄，可使整体功率模块的尺寸更小，极大地提高了整个功率模块的功率密度。

另外，导通电阻R on 与击穿场强的三次方成反比例关系，耐击穿场强的能力高，导通电阻小，减小了器件开关过程中的导通损耗，提升了功率模块的效率。

（2）耐温更高：可以广泛地应用于温度超过600 ℃的高温工况下，而Si基器件在600 ℃左右时，由于超过其耐热能力而失去阻断作用。

碳化硅极大提高了功率器件的耐高温特性。

（3）热导率更高：SiC器件的热导率比Si高3倍以上，高导热率提升了器件和功率模块的散热能力，减低了对散热系统的要求，有利于提高功率模块的功率密度。

差分过孔的结构分析与优化周子翔【摘要】针对差分过孔引起的阻抗不连续以及过孔残桩引起的信号反射问题,通过过孔反焊盘补偿设计及端接过孔残桩减小了差分过孔及残桩引起的反射,改善了接收信号的质量.通过对比差分过孔优化设计前后的频域传输参数和时域信号眼图,说明了本方法的有效性及实用性.【期刊名称】《电子科技》【年(卷),期】2016(029)006【总页数】4页(P100-102,106)【关键词】差分过孔;残桩;端接阻抗;传输参数【作者】周子翔【作者单位】西安电子科技大学电子工程学院,陕西西安710071【正文语种】中文【中图分类】TN41印刷电路板(PCB)作为互联的主要载体，通常是信号完整性问题的多发区域。

随着电路设计复杂度的提升，单层PCB已无法满足当今的设计需求，多层PCB设计已成为主流趋势，在多层PCB设计中，位于不同布线层的信号线通常用过孔连接。

然而由过孔引起的阻抗不连续及反射严重影响了信号传输质量[2-3]。

在传统的制造工艺中，设计人员通过对差分过孔的残桩进行反钻以减小残桩带来的信号完整性问题[4]。

但该方法的工艺要求及成本较高。

本文在减小信号互联的不连续性的基础上，提出了差分过孔的优化设计，并通过阻抗端接过孔残桩减小其产生的反射。

电磁场全波仿真软件HFSS的仿真结果表明，本文提出的优化设计方法能够有效减小差分过孔及其残桩引起的反射，改善信号传输质量，为多层PCB板的设计提供了参考。

本文建立的差分过孔结构如图1所示，图1(a)为模型的顶视图，左下角为坐标原点，图中坐标的单位均为mil(1 mil=0.025 4)；图1(b)为侧视图，各导体层厚度均为1.38 mil。

其中，走线、焊盘与残桩所用材料均为铜，除此之外的介质层所用材料均为FR4，相对介电常数ε=4。

a层与b层之间定义为信号的发送端Port1，b层与c层之间定义为信号的接收端Port2。

对于结构1，在Port1处加一个幅度为0.5 V、上升边为50 ps的差分阶跃信号，且在发送端做好端接匹配。

基于ansys Q3D仿真软件的寄生参数提取方法
在电子电路中难免存在寄生电感、寄生电容等参数，这时需要将PCB文件导出成.anf文件，再导入至ansys slave软件，现来具体描述寄生参数的提取过程
1.安装ansys electronic desktop 安装完成后会自动安装一
系列的插件
图标如图所示
2.生成.anf文件
打开PCB文件，点击file➡export➡ansoft neutral，这一步非常关键，处理不好会导致ansys 软件导入失败，注意此时文件名、路径以及PCB工程、元件参数设置均不能有中文、小数点等特殊字符出现，必须由英文、数字或下划线组成。

保存文件格式如下：
3.打开ANSYS SLAVE 软件
其界面如图所示
点击import ANF，选择刚刚保存的ANF文件打开后点击上方的export菜单中的Q3D软件
导入成功之后如下图所示
对需要仿真的net选择，然后添加source和sink，再设置analysis setup，点击对号检查，检查无误后点击叹号即可仿真。

Q3D操作比较简单，只简单做个示意。

1.把QFN封装的bonding wire在ansoftlinks设置好，选中所有net，然后export转到Q3D中。

2.Q3D中，设置好封装中各个材料的属性，并给各net首尾加上source sink激励。

建模基本就算完工，先auto identify nets刷新一下，validate检查一下，没错误没警告，就可以仿真了。

3.右键Analysis建立新的仿真，分别在下图的菜单项中设置RLC各自的求解设定。

4.右键analysis，开始仿真，可以在covergence选项中看求解的收敛过程。

5.求解结束后再matix选项中看C矩阵，RL矩阵。

在Field菜单树中设置激励，可以看各种场的分布
6.export出扫描到的封装参数。

7.用IBIS编辑器打开检查.pak文件，没有问题就可以用于仿真了。

基于Altium Designer与Ansys Q3D的PCB寄生参数提取教程silver杉摘要：本文简单介绍了使用Altium Designer （AD）进行PCB设计，并导入Ansys Q3D中进行寄生参数的提取流程。

由于AD与Q3D分属于Altium与Ansys两家不同公司，其接口做得并不理想，不能直接导入。

因此需要借助Ansys开发的两个中间软件AnsoftLinks和ECAD （此前Q3D，AnsoftLinks和ECAD 均为Ansoft公司产品，后被Ansys收购归入其电磁仿真工具AnsysEM旗下）。

电脑平台与软件版本如下所示：电脑平台：Windows 7企业版64位Altium Designer版本：14.1.5Q3D版本：12.0, 64位AnsoftLinks版本：6.0ECAD版本：7.0所有软件安装包均已上传到百度网盘。

1.安装AD安装AD过程中，需要在这一步选择Importers\Exporters-Ansoft，否则无法导出PCB文件。

当然也可以在安装完成后在DXP-Extensions & Updates中添加所需插件。

后续破解请参照readme.txt文件。

2.安装Q3D安装步骤省略，后续破解请参照readme.txt文件。

3.安装AnsoftLinks先安装6.0，如果在安装过程中出现以上对话框请自行忽略，安装完整后可选择安装6.0.1补丁，后续破解请参照readme.txt文件。

4.安装ECAD直接安装，无需破解。

5.PCB寄生参数提取流程a.打开AD，选中PCB文件，右键选择Save As，在弹出对话框中Save as type选中Export AnsoftNeutral File (*.anf)选项并保存生成anf文件。

b.打开AnsoftLinks，依次选择File-Import-Ansys Neutral File，载入上一步生成的anf文件，至此PCB将出现在显示面板。

EMC设计之工程实例——开关电源设计 [图片]∙复制地址Jing 2010年12月01日 08:31 阅读(1) 评论(0) 分类：个人日记∙举报∙字体：中▼o小o中o大通常，仿真软件对于EMC/EMI类问题工程问题的处理过程为“建模－》复现问题－》改进设计”。

然而，EMC/EMI问题具有随机性和多变性的特点，因此，完整的“复现”一个实际工程中的EMC/EMI问题是很难做到。

Ansoft提供的“自顶向下”的EMC解决方案可以轻松解决这个问题。

如果你在汽车电子设计、开关电源设计、系统设计或者设备级设计中正受到EMC/EMI类问题的困扰，本系列文章将通过工程实例分析，为你排忧解难。

通常，仿真软件对于EMC/EMI类问题工程问题的处理过程为“建模－》复现问题－》改进设计”。

然而，EMC/EMI问题具有随机性和多变性的特点，因此，完整的“复现”一个实际工程中的EMC/EMI问题是很难做到。

Ansoft提供的“自顶向下”的EMC解决方案可以轻松解决这个问题。

如果你在汽车电子设计、开关电源设计、系统设计或者器件设计中正受到EMC/EMI类问题的困扰，本系列文章将通过工程实例分析，为你排忧解难。

Rockwell公司应用Ansoft设计流程对其一款开关电源设备进行的EMI设计1.采用Q3D对开关电源的PCB版图进行寄生参数抽取。

2.在Simplorer中搭建用于传导干扰仿真的虚拟测试平台。

图10实物部分为实际测量开关电源传导发射时采用的电路，包括直流电源、线性阻抗稳定网络（LISN）和被测开关电源板。

下方为在Simplorer中搭建的虚拟测试平台的原理图，其中蓝色部分采用的是Q3D中抽取的版图寄生参数模型。

3.图11（a）为经过Simplorer仿真得到的由LISN网络输出的共模与差模干扰电压的时域波形，图11（b）为经过FF T变换后得到的共模与差模EMI在150KHz～30MHz的频谱图，图11（c）为仿真结果与实测结果的对比，其中黑线为仿真结果，红线为实测结果，二者有很好的一致性。

一种器件寄生电容参数的提取结构和方法
背景技术：
在电路设计中，寄生电容是一个很重要的问题，它会影响电路的性能和稳定性，因此
需要准确地提取寄生电容。

目前已有很多方法来提取寄生电容，但这些方法的精度和速度
都有一定的限制，因此需要新的结构和方法来提高寄生电容的提取精度和速度。

发明内容：
本发明提供一种器件寄生电容参数的提取结构和方法。

该结构包括一块被检测器件，
一块信号生成器件和多个探测器。

信号生成器件用于对被检测器件提供一个电信号，从而
引发其寄生电容。

这些探测器用于检测被检测器件中的电信号和信号生成器件中的电信号
的差异，从而计算出器件的寄生电容参数。

所述的信号生成器件是由多个单元组成的，每个单元包括一个电容、一个电源和一个
开关。

这些单元根据预设的时间间隔分别打开和关闭，从而形成一个周期性的电信号。

被
检测器件则是一个被放置在信号生成器件上方的器件，其寄生电容会受到信号生成器件电
信号的影响。

本发明的优点：
本发明提供了一种结构新颖、操作简单的器件寄生电容参数提取方法，通过在信号生
成器件中设置多个单元实现对于被检测器件的周期性电信号的引导，避免了传统方法中在
测试电路的组成环节中需要建立更复杂的辅助电路的缺陷，因此提高了测试的精度和效率。

该方法可广泛用于器件的寄生电容测试，特别适用于集成电路领域中的器件性能测试和优
化工作。