在 T-coil 的宽度应用中,除了上面对设计优化的考虑外,一些 T-coil 自身问题也需要在
设计中关注并解决。
(1) 片上 T-coil 往往占据顶层金属大量面积,而在顶层电源布线以及非常紧张了,
所以大面积的 T-coil 对顶层设计非常不利;同时,大面积的 T-coil 不仅影响面积
使用率,而且会产生大量功耗。如果不解决大面积 T-coil 问题,想利用 T-coil 设
计多个高速 IO 口的想法将无法实现。
(2) T-coil 也存在可靠性问题。对于 ESD 结构中的 T-coil 也涉及到 ESD 电流路径, Tcoil 自身的串联电阻会引起较低的 ESD 抵抗力,高功耗会*** T-coil(尤其在 Tcoil 的一些突变拐角处,很容易受到 ESD ***)。另外,如果 IO 电路在常规模式
是大电流情况时, T-coil 可能会由于电迁移导致***。为了提升 T-coil 可靠性,
需要设计较宽的金属走线,这又使得 T-coil 面积增加了。
下面几个例子,讨论如何提升 T-coil 可靠性,同时又减小面积:
EMD模块内置参数化的无源器件模型库Pcircuit,软件可以对无源器件进行综合与优化,同时可以设置PGS, guard ring, slow
w***e structures,并且在profile中已设置drc rule,可以保证EMD综合生成的器件满足DRC设计规则。
模型是由Python语言编写,可以根究客户需要进行个性化定制。
无源器件类型包括但不限于以下类型:
l 电感(inductor):包括方形电感、圆形电感、八边形电感、低侧边电容电感、八字形电感等;
l 变压器 (Transformer):支持1:1、1:N形式变压器,满足用户DC隔直,阻抗变化,差分电感等领域的设计;
l 巴伦 (Balun):支持多形状巴伦拓扑结构;支持端口对称和非对称设计,满足版图布局需求;支持初次级螺线圈物理参数单独调整,提升设计灵活度;支持叠层结构,优化版图面积;
l 传输线 (Tran***ission Line):包括但不限于微带线、带状线、CPW;支持单端和差分的CPW设计分析;支持共面地的多层贯穿,及屏蔽层设置;提供传输线各种曲线公式,包括特征阻抗、差分阻抗、回波损耗、插入损耗、损耗(Gmax)、差分线相位误差公式等。
l 互联线(Interconnect):提供任意互联线、差分交叉线、多层交叉线等拓扑结构,协助用户进行复杂版图结构的性能影响分析。
l T-coil:提供对称T-coil、非对称T-coil拓扑结构,方便不同应用场景设计;提供端口对称、叠层、对称叠层等高阶拓扑结构;支持T-coil多指标的综合优化,包括L1、L2、耦合系数、桥接电容指标等;提供T-coil设计的流程说明。
l 多层叠层式电感MLS;支持多层并联、串联、强并联及弱并联的形式;
Foundry在流片时,由于版图效应(LDE),终加工的版图在尺寸和金属属性上会有偏差。偏差导致实测结果和EDA结果有差异,所以设计阶段的EM建模会不精准,增大流片失败风险。在***工艺上,LDE问题更加显著。
在EM建模中,如果EM工具能考虑LDE问题,验证就能更接近实测值。
Foundry提供的PDK会有LDE信息,主要是涵盖下面几点:
(1)
体电阻率随线宽、线间距不同的差异表;
(2)
方块电阻随线宽、线间距不同的差异表;
(3)
线宽随线间距不同的差异表。
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