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半导体芯片研发应用CAE仿真技术的4大优势

有限元: 2023-11-14 08:46:15 阅读数: 595 分享到:

半导体行业是指生产和制造半导体器件的企业,其主要作用是研发和制造各种用途的半导体元器件,如集成电路、二极管、晶体管等,用于各种电子设备和系统。


在当今高度信息化的社会中,半导体行业扮演着越来越重要的角色。半导体器件已经渗透到我们日常生活的方方面面,从手机、电视到汽车、飞机,各种电子设备和系统都离不开半导体的支持。


 

而在这个行业中,CAE仿真技术也正在发挥着越来越重要的作用,成为半导体设计、制造和封装过程中的重要工具。


通过建立数学模型,CAE可以准确地预测产品的性能和制造过程的结果。在半导体行业中,CAE仿真技术被广泛应用于芯片设计、制造和封装等环节。


芯片设计

 

芯片研发流程是:需求分析、架构设计、电路设计、电路仿真、物理设计、确认测试、封装测试、验证测试、流片、批量生产。


在芯片研发设计阶段,CAE仿真技术可以用来模拟电路的行为和性能。通过仿真,设计师可以预测芯片的设计正确性和性能可靠性,还能及早发现设计中的缺陷。这有助于设计师优化设计,提高芯片的性能和可靠性,还能减少成本支出等。

澎湃

例如,国内手机厂商小米,据公开报道其自研芯片澎湃S2到2019年为止,其流片失败5次,而每次流片成本在3千万人民币左右。这其中流片因素有很多,如果在设计阶段,避免这样的情况发生,成本就会节约不少。


制造过程优化


在制造过程中,CAE仿真技术可以用来模拟和优化制造流程。通过模拟制造过程中的物理和化学过程,制造商可以预测可能出现的问题,并采取相应的措施来解决问题。这有助于提高制造效率,降低成本。

 

在芯片制造过程中会经过多道工艺设备来完成光刻、扩散、注入、刻蚀、沉积、金属化、CMP、清洗等多种工序。在这个过程中,可以利用CAE仿真模拟进行分析,例如,可以利用热仿真来分析元件和硅片的温度分布情况等。


封装设计


在封装阶段,CAE仿真技术可以用来模拟封装的热行为和机械性能。通过模拟封装的热膨胀和形变,制造商可以预测封装的长期性能和可靠性。这有助于设计师优化设计,提高产品的质量和可靠性。


CAE仿真技术在半导体行业的优势


提高设计效率:通过仿真,设计师可以在计算机上模拟芯片的行为和性能,及早发现和解决问题,缩短设计周期。


降低试制成本:通过仿真,制造商可以在实际生产之前发现问题,减少试制和调试的次数,降低生产成本。


提高产品质量:通过仿真,制造商可以预测产品的长期性能和可靠性,提高产品的质量和稳定性。


优化生产流程:通过仿真,制造商可以优化制造流程,提高生产效率,降低能耗和排放。


CAE仿真技术在半导体行业中具有广泛的应用前景,利用好CAE这个工具,对于半导体制造商来说不仅能在产品设计过程中简化问题,减少实际产品迭代次数,优化设计流程等,还能及早发现问题,及早优化来降低成本,缩短周期。


半导体行业下游消费电子、汽车电子回暖等信号已经逐步向产业链传导,行业周期正在慢慢走向复苏。此时,也正是做好准备的阶段,元王将提供CAE分析、CAE软件二次开发、自研RQMS/RDS平台等服务,愿与半导体制造商一起携手,成为推动半导体行业发展的重要力量。