5.4 封装中的串扰分析实例
本例子将演示如何使用SIwave对一个四层板封装结构进行S参数仿真，我们将会了解到：使用自动端口生成来创建端口，S参数的计算，在Ansoft Designer里用Touchstone文件仿真串扰，差分S参数计算，全波SPICE子电路输出，RLGC子电路输出。
1．运行SIwave
（1）单击Start按钮，选择Programs→Ansoft→Siwave 6，单击运行SIwave。
（2）选择菜单项File→Open，选中文件SIwave PKG SYZ Analysis.siw，单击Open按钮打开项目文件，如图5.137所示。
图5.137 项目设计实例
2．确认检查
在用SIwave首次打开任何设计文件时，最好先做一次确认检查。确认检查主要检查：自相交多边形、未连接的节点、重叠节点以及带重复过孔的节点。
选择Tools→Validation Check，单击OK按钮开始确认检查。本例中没有布局布线和DRC 的相关问题，单击OK按钮。
3．设置仿真全局选项
选择菜单项Simulation→Options，并进行如下设置，如图5.138所示。
●Plane V oid Meshing（平面区域网格化）：Automatically determine which voids to mesh。
●Mesh Refinement（网格细化）：Automatic。
●Multiprocessing选项，如果有SIwave多处理器licen，可设置CPU数目。
●Multiprocessing选项，如果有HPC Pack或HPC Pool licen的话，将U HPC Licensing
设置为HPC Pack 或HPC Pool。
固态硬盘分区●选中Ignore nets named "DUMMY" or "Unud" during Simulation复选框。
●选中Perform ERC during simulation tup复选框。
●单击OK按钮。
图5.138 仿真全局选项设置
4．在焊球信号节点上定义端口
下面，我们将使用自动端口生成功能来创建端口p1：
（1）选择菜单项Circuit Elements→Generate on Components，选择器件名：BGA（正端和参考端），如图5.139所示。
（2）选择Part name：BGA（正端和参考端），这表示我们将在BGA的管脚上进行创建。
（3）选择Ref Des：P1（正端和参考端），对于PCB板和叠层，同一类型器件可能会有多个，因此确保选择正确的参考标志符。
（4）在Circuit Element Positive Terminal列表中选择PART_FREE_INIT。
（5）在Circuit Element Reference Terminal列表中选择GND。
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（6）选中U nearest pin as reference pin复选框。
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（7）Circuit Element Type（电路元件类型）：Port。
（8）单击Create按钮，可以看到名为PART_FREE_INIT_P1-D5的端口已经在PART_ FREE_INIT和GND之间被创建。展开Circuit Elements 栏里的Port，会看到PART_FREE_ INIT_P1-D5。
图5.139 电路元件生成对话框
注意：默认的端口命名为：<NETNAME>_<REFDES>-<POSTERMINAL>
（9）为了重新命名端口，从Circuit Elements→Ports选择PART_FREE_INIT_P1-D5。
（10）单击Edit 按钮，Name改为：p1，单击OK按钮。
下面，我们使用自动端口生成来创建端口p2：
（1）选择Circuit Element Positive Terminal（电路元件正端）：TXD_12_0__DLL_LTC。
（2）选择Circuit Element Reference Terminal（电路元件参考端）：GND。
（3）选中U nearest pin as reference pin复选框。
（4）Circuit Element Type（电路元件类别）：Port。
（5）单击Create 按钮，名为TXD_12_0__DLL_LTC _P1-C4的端口已经被创建。
（6）展开Circuit Elements 栏里的Port，并选择TXD_12_0__DLL_LTC _P1-C4。
（7）单击Edit，Name改为：p2，单击OK按钮，如图5.140所示。
5．在键合线的信号节点上定义端口
下面，我们将在PART_FREE_INIT上创建端口p3。
（1）选择Part name：DIE（正端和参考端），这意味着我们将在名为DIE的部件的管脚上进行创建。
（2）选择Reference Designator：D1（正端和参考端）。对于PCB 板和叠层，同一类型器件可能会有多个，因此确保选择正确的参考标志符。
图5.140 生成p1和p2端口
（3）选择Circuit Element Positive Terminal（电路元件正端）：PART_FREE_INIT。（4）选择Circuit Element Reference Terminal（电路元件参考端）：GND。
（5）选中U nearest pin as reference pin复选框。
（6）Circuit Element Type（电路元件类别）：Port。
（7）单击Create 按钮。
（8）展开Circuit Elements 栏里的Port，并选择PART_FREE_INIT_D1-290。
（9）单击Edit 按钮，并将Name改为：p3，单击OK按钮。
使用自动端口生成来创建端口p4：
（1）选择Circuit Element Positive Terminal（电路元件正端）：TXD_12_0__DLL_LTC。（2）选择Circuit Element Reference Terminal（电路元件参考端）：GND。
（3）选中U nearest pin as reference pin复选框。
谁借东风巧用天时（4）Circuit Element Type（电路元件类别）：Port。
（5）单击Create 按钮，名为TXD_12_0__DLL_LTC _D1-289的端口已经被创建。（6）展开Circuit Elements 栏里的Port，并选择TXD_12_0__DLL_LTC _D1-289。（7）单击Edit按钮，并将Name改为：p4，单击OK按钮。
6．端口验证
选择菜单项Edit→Circuit Element Parameters，单击Port标签，如图5.141所示。7．图形化查看端口
（1）旋转版图至焊球朝上，并放大P1和P2所在的区域，如图5.142所示。
图5.141 电路元件属性窗口
图5.142 旋转版图并查看端口
（2）关闭电路元件简单显示：去掉勾选项View→Simplify Circuit Elements。
（3）打开端口名称的显示功能：选择菜单项View→Circuit Elements→Element Names→Ports。
（4）改变GND节点的颜色从而易于识别负极参考管脚：单击Nets标签，并选中GND，右击选择Change Net Color，从色板中选择绿色，单击OK按钮。
8．计算S参数
（1）选择菜单项Simulation→Compute S-, Y-, Z-Parameters，并进行如下设置：
●Start Freq（初始频率）/ Hz：0
●Stop Freq（截止频率）/ Hz：10e9
●Num Point（点数）：1001
●Distribution（分布）：Linear
●Sweep Selection（扫描选择）：Interpolating Sweep
（2）单击OK按钮。
（3）仿真完成后，选择Results→SYZ→SYZ Sweep 1→Plot Magnitude/Pha，打开报告编辑器。
9．在SIwave Reporter中创建新图形
（1）在SYZ Parameter Plot 窗口，选中(p1,p1)，(p1,p3)，(p2,p2)，(p2,p4)，并单击Create Plot In Reporter 按钮，可以得到PART_FREE_INIT和TXD_12_0__DLL_LTC的插入损耗和回波损耗曲线，如图5.143所示。
图5.143 插入损耗和回波损耗曲线
（2）选择菜单项File→Exit，单击Yes按钮保存改变。
（3）关闭该对话框。凯悦天琴
10．计算差分S参数
PART_FREE_INIT 和TXD_12_0__DLL_LTC并不是差分节点，但是这里假设它们为差分节点，从而演示如何获得差分S参数。
（1）设置差分节点：View→Workspaces→Differential。新国十条
●Diff Pair Name（差分对名称）：Diff1。
●+ Net：在下拉菜单的末尾选择PART_FREE_INIT。
禹化普●- Net：从下拉菜单中选择TXD_12_0__DLL_LTC。
●选中Diff1复选框。
（2）选择Results→SYZ→SYZ Sweep 1→Compute Differential S-Parameters，单击Compute Diff. S Matrix按钮，计算得到的差分S参数如图5.144所示。
（3）关闭Differential S-Parameter Plot对话框。
手机死机11．保存SIwave项目文件
选择菜单项File→Save As，File Name（文件名）：bga_s-para，并单击Save按钮。
12．导出Touchstone文件
（1）选择菜单项Results→SYZ→SYZ Sweep 1→Export to Touchtone(R) File，文件名为：bga_s-para，单击Save按钮。
（2）单击OK按钮，确认Renormalize Solution阻抗采用50Ω。Touchstone文件
