ANSYS Q3D Extractor - 電子部品向け寄生パラメータ抽出ソフトウェア

ANSYS Q3D Extractor は、電子部品の形状から寄生パラメータ（LCRG）を抽出し、SPICE/IBIS モデルを生成するソフトウェアです。電子機器の高速化・高集積化に伴って表面化する、反射、伝送遅延、クロストークやSSN などのシグナルインテグリティ問題をシミュレーションするためには、システムを構成するパッケージやコネクタ、ビアなど、複雑な構造の寄生パラメータの高精度な解析が求められます。ANSYS Q3D Extractor は、境界要素法により、CAD によって描かれた形状データ（3D モデル）と材料特性から、寄生成分を高精度かつ短時間に求めることができます。

適用分野

  • IC パッケージ
    リードタイプ（QFP、PLCC、DIP、SOP、etc…）、PGA、BGA（ワイヤーボンド、フリップチップ）、QFN、TAB、パワー半導体（IGBT、Power FET/MOS、DBC 基板、etc…）、MCM、etc…
  • コネクタ、ソケット
    同軸コネクタ、多ピンコネクタ、（ケーブルコネクタ、カードコネクタ、etc…）
  • プリント配線板
    リジット/ ビルドアップ/ フレキ、etc…、ビア、ランド、伝送線路、メッシュプレーンなどの構成要素
  • 任意の３次元形状に対応

特徴／機能

  • 3 次元境界要素法による準静電磁界解析
  • LCRG パラメータ抽出
  • Adaptive Auto Mesh
  • 表皮効果、損失、周波数依存性を考慮した解析
  • 業界標準ACIS カーネルを採用した3D モデラー
  • VB スクリプト、JAVA スクリプトに準拠したスクリプトをサポート
    • 作業履歴の編集による容易なスクリプト作成
  • マルチプロセッシング（CG、ACRL 解析）、分散・並列処理に対応（Add-On モジュール）
  • 場の表示
    • 電荷、電位、電流
    • ベクトル表示、スカラー表示
  • 出力フォーマット
    • SPICE モデル
      • Lumped モデル（ラダー型）
      • Simplorer、HSPICE、PSpice、Spectre、Berkeley SPICE、Cadence DML、Intel LCF
    • IBIS モデル
      • PKG、ICM
    • Touchstone、Spreadsheet、Matlab
  • ANSYS Mechanical との連成解析
    • ANSYS Workbench へのインテグレーション
    • 電気・熱・構造の連成解析が可能
  • Optimetrics（Add-On モジュール）
    • 形状、材料の変数化が可能
    • 自動最適化、パラメトリック解析、感度解析、統計解析
  • 充実したCAD I/F
    詳細は、AnsoftLinks for MCAD のページをご覧ください。

シミュレーションフロー

ANSYS Q3D Extractor は、AnsoftLinks を介して各社のCAD データをインポートすることができます。また、ANSYS Q3D Extractor の解析結果は、ANSYS Designer & ANSYS Nexxim、ANSYS Simplorer の他、各社のSPICE シミュレータにSPICE またはIBIS モデルで受け渡すことが可能で、IC モデルなどと組み合わせてシステム全体のシミュレーションを行うことができます。


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準静電磁界解析

ANSYS Q3D Extractor は、解析対象が波長よりも十分小さい周波数領域を対象とした準静電磁界解析によってLCRG パラメータを抽出致します。電場の解析によりキャパシタンスとコンダクタンスを、磁場の解析によりインダクタンスとレジスタンスを求めます。


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解析技術

ANSYS Q3D Extractor は、各解析において、メッシュを生成するオブジェクトやメッシュのタイプ、解析を行う物理現象を変更することにより、LCRG パラメータ抽出を高精度、かつ少ない時間とメモリー使用量で行えるように最適化されております。

解析の種類 誘電体 渦電流 解析手法 メッシュ
Capacitance/ Conductance メッシュを生成 － 境界要素法 三角形
導体、誘電体表面
DC Resistance/Inductance
低周波極限		 メッシュ生成無し 考慮せず
（影響は微小）		 有限要素法 三角錐
導体内部
AC Resistance/Inductance
高周波極限		 メッシュは生成
計算はせず		 考慮して解析 境界要素法 三角形
導体、誘電体表面


Capacitance/Conductance 解析のメッシュ
誘電体と導体の表面にメッシュが生成

解析結果

解析結果はLCRG のマトリックスとしての表示の他、ANSYS HFSS などと共通のポストプロセッサによって、周波数特性などのグラフや、電流、電位、電荷のプロットなど、様々形式で表示できます。
また、LCRG マトリックスより、容易に各種フォーマットのSPICE/ IBIS モデルを生成することができます。


電荷密度の表示　Capacitance/Conductance解析
電荷密度の表示
Capacitance/ Conductance 解析		 電流密度/ベクトルの表示　Inductance/Resistance解析
電流密度/ ベクトルの表示
Inductance/ Resistance 解析

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