仿真软件：基于HFSS脚本的集成电路设计(1)——简单片上电感建模与仿真
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我本是薄情之人却恋你成痴
2024-09-14 01:21:19
首先，准备工作至关重要。在"demo.py"脚本和"AEDT"工程中设定舞台，通过"Tools > Run Script"一键启动Python编程。在这个阶段，我们创建了基础框架，为后续的电磁结构设计和仿真做好铺垫。
接下来，聚焦于电感的构建。我们自动生成一个电感，如L1，参数设定为100微米，这只是个简单的起点，但展示了脚本如何在参数管理上展现智能。脚本中，我们导入环境，初始化项目和设计，以DrivenModal模式启动，确保单位精确到微米。
紧接着，我们设计了一个6x6x6立方厘米的透明空气边界，为仿真提供自然的物理边界条件。在这个过程中，MaterialEditable功能被激活，允许我们轻松创建介质层模型，如硅衬底（ε=11.7, σ=0.02）和二氧化硅（ε=4.0）。
在3D Modeler的舞台上，我们精心构建了多层次的结构，从300微米厚的硅衬底层到10.8微米的二氧化硅层，再到0.6微米的氮化硅保护层。每个层的创建都如艺术般精细，通过CreateBox命令，赋予了它们特定的尺寸、材质和属性，如名称、透明度和坐标系。
然后，我们专注于片上电感的建模，用黄色金属层在硅基上设立6微米间距，引入了"IND"坐标系。脚本中，我们细致地设置了电感的几何参数，如长度、宽度和深度，以及引脚长度Lg。通过创建Box模型，精确地定位和定义了电感的物理形状。
建模完成后，我们通过减法和合并操作进行精确的几何调整，如创建 Ground 模型，确保金属层的精确布局。这些操作中，我们保留了关键的参数，如位置、尺寸和材料，同时强调了MaterialEditable等属性的设定。
最后，我们演示了如何使用脚本进行仿真设置，如插入扫频分析，设置频率范围和步长，以及插入解决和报告步骤。脚本不仅自动计算电感和Q值，还生成可视化结果，如"Output Variables Plot 1"，使工程师能够直观地审视模拟结果。
通过这个系列文章，您将逐步领略HFSS脚本在集成电路设计中的强大功能，以及如何通过自动化过程提升效率，为射频设计的每个阶段注入智能。让我们一起探索这个技术的无限可能吧。
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