西門子數字化工業軟件近日宣布推出 Calibre? 3DThermal 軟件，可針對 3D 集成電路 (3D IC) 中的熱效應進行分析、驗證與調試。Calibre 3DThermal 整合了西門子 Calibre 驗證軟件和 Calibre? 3DSTACK 的功能以及 Simcenter? Flotherm? 的熱場解析引擎，讓芯片設計人員能夠從芯片和封裝設計的早期內部探索到 signoff 階段，針對設計中的熱效應進行快速建模和可視化呈現，從而采取措施緩解此類問題。Calibre 3DThermal 可為后續電氣仿真提供必要輸出，以便將熱影響納入考量。此外，Calibre 3DThermal 也可接收輸入邊界條件進行分析，及為 Simcenter Flotherm 提供輸出，從而實現從 IC 到封裝，再到電路板和系統級別的全過程熱建模。

Calibre 3DThermal 的開發旨在應對 3D IC 架構對于散熱的強制需求，它提供一種快速、準確、強大且完整的方法，用于快速識別并解決復雜的散熱問題。Calibre 3DThermal 擁有強大的靈活性，允許用戶以很少的輸入先開始可行性分析，在獲得更多詳細信息后，再執行更加詳細的分析，并可充分考慮金屬的分布細節及其對散熱的影響。這種漸進式方法使得設計人員能夠優化分析并進行各種修復，例如變更版圖布局和添加堆疊過孔或 TSV，以避免出現熱效應熱點并/或進行更有效地散熱。這種迭代過程將一直持續至組裝完成，進而顯著降低在流片時出現性能、可靠性和制造問題的風險。

要提供這種先進水平的熱分析，必須對 3D IC組裝有全面理解，如果一直等到組裝全部完成才發現和糾正錯誤，則可能嚴重干擾項目進程。 Calibre 3DThermal 通過自動化和集成化降低了這種風險，讓工程師能夠在設計各個階段進行熱分析迭代。

Calibre 3DThermal 嵌入了定制化的西門子 Simcenter Flotherm 熱場解析引擎，可創建的 chiplet 級熱模型，用于整個 3D IC 組裝的靜態或動態仿真。結果的分析調試可通過傳統的 Calibre RVE ，集成至各種不同的 IC 設計工具中，讓調試得以簡化。這些工具的集成可以為 3D IC 設計人員的特定需求，提供量身定制的熱分析解決方案。

與所有 Calibre 產品相同，Calibre 3DThermal 可無縫集成來自第三方的設計工具，以及來自西門子的各種軟件，包括新推出的 Innovator3D IC?。在所有設計流程中，Calibre 3DThermal 均可以捕捉和分析整個設計生命周期的熱數據。

西門子數字化工業軟件 Calibre 產品管理副總裁 Michael Buehler-Garcia 表示：“Calibre 3DThermal 代表了我們在 3D IC 設計和驗證領域取得的重大進步，它能夠幫助設計人員在設計流程的早期階段應對散熱挑戰。通過將熱分析直接集成到 IC 設計流程的各個階段，我們的客戶能夠更加充滿信心和高效地創建更可靠的高性能 3D IC。”

與聯華電子開展協作

西門子與聯華電子 (UMC) 攜手合作，為 UMC 客戶部署采用 Calibre 3DThermal 的創新熱分析流程。該流程專門為 UMC 的晶圓級堆疊封裝 (wafer-on-wafer) 和 3D IC 技術量身定制，并已通過驗證，計劃很快提供給 UMC 的全球客戶。

聯華電子設備技術開發和設計支持副總裁鄭子銘 (Osbert Cheng) 表示：“半導體行業面臨著日益嚴峻的散熱挑戰，尤其在先進 3D IC 技術的散熱分析和熱梯度仿真方面，UMC 一直致力于為行業提供有效解決方案。通過與西門子開展合作和應用 Calibre 3Dthermal，我們現在能夠為客戶提供完整的熱分析能力，助其解決關鍵的散熱問題，從而進行設計優化，增強產品性能以及可靠性。”