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

ANSYS Q3D Extractorは、電子部品の形状から寄生パラメータ(RLCG)を抽出し、SPICE/IBISモデルを生成するソフトウェアです。バスバー、パワーモジュール、半導体パッケージ、コネクタなどの3 次元形状、基板の配線パターンやケーブルなどの断面形状、それぞれに最適化された2D/3D解析エンジンにより、表皮効果、損失、表面粗さなどを考慮した高精度な電磁界解析を行います。

適用分野

  • バスバー
  • パワーモジュール
  • 半導体パッケージ
  • コネクタ
  • 基板の配線パターン、ビア
  • ケーブル、ワイヤーハーネス
  • その他

機能

  • 解析エンジン(Solver)
    • 準静電磁界解析
    • 3D(CG、ACRL解析):3次元境界要素法
    • 3D(DCRL解析):3次元有限要素法
    • 2D 解析:2次元有限要素法
    • アダプティブオートメッシュ
  • 出力結果
    • RLCGマトリックス
    • 2D:Z0、クロストーク係数、伝送速度、遅延、減衰、実効誘電率、実効波長
    • 場のプロット
      • 3D:電位、電荷、電流、損失密度
      • 2D:電位、電荷、電流、損失密度、電場、磁場
    • モデル生成
      • SPICEモデル:HSPICE、PSpice、Simplorer、他
        - ラダー型
        - Full-Wave SPICE
        - HSPICE W-Element(2D)
      • IBISモデル
        - Packageモデル(3D)、ICM
    • Touchstone、Spreadsheet、Matlab
 
  • その他
    • 2Dシートを薄い導体に設定可能(Thin Conductor Boundary)
    • 材料特性の周波数依存性を考慮
    • 表皮効果、近接効果を考慮
    • 表面粗さを考慮(2D)
    • 磁性体材質の解析(制限あり)
    • スクリプトに対応(VB Script、JAVA、IronPyton)
    • ANSYS DesignerANSYS SimplorerとのDynamic Link
    • Network Data Explorer
    • ANSYS Mechanical(伝熱、構造解析)、ANSYS Icepak(熱流体解析)との連成解析
  • Add-On モジュール

特徴

準静電磁界解析

電場解析からキャパシタンスとコンダクタンス、磁場解析からレジスタンスとインダクタンスを準静電磁界解析により効率良く抽出します。不連続部を対象とした3D解析では解析対象物が波長に対して十分小さい場合に有効です。

※2Dの断面解析ではTEM波を対象としているためより広い帯域幅に適用可能です。

解析技術(3D)

3D解析では、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、短時間かつ少ないメモリー使用量で高精度にRLCGパラメータ抽出を行える様に最適化されています。

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
メッシュ生成無し 考慮して解析 境界要素法 三角形
導体、誘電体表面

キャパシタンス、コンダクタンス解析のメッシュ
誘電体と導体の表面にメッシュが生成

2Dシートを薄い導体に設定可能(Thin Conductor Boundary)

3D解析では2Dシートを薄い導体として設定(Thin Conductor Boundary)することが可能です。タッチパネルやRDLなどのアスペクト比が非常に高いモデルの解析において、解析時間が大幅に短縮されます。

タッチパネルの電極を2Dシートで構成、三角形メッシュで解析

解析結果

解析結果はRLCGマトリックスの他、周波数特性などのグラフや、電流、電位、電荷、他の表示など様々な形式で表示できます。また、RLCGマトリックスより、簡単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。

パラメータマトリックスとモデル生成

信号の電流密度分布とグランド上の電流ベクトル(3D)

製造交差による差動特性インピーダンスのばらつき(2D、Optimetrics:統計解析)

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