1 概述
ANSYS Q3D Extractor是2-D和3-D寄生參數(shù)提取工具,供工程人員用于電子封裝、觸摸屏和電力電子變轉(zhuǎn)換器的設(shè)計。Q3D Extractor使用快速的三維和二維準靜態(tài)電磁場模擬技術(shù),從互連結(jié)構(gòu)提取RLCG參數(shù)。然后自動生成一個等效的SPICE子電路模型。這些高精度模型可用于信號完整性分析,從而研究串擾、地彈噪聲、互連延遲和振鈴等電磁現(xiàn)象,以了解互連、IC封裝、連接器、PCB、母線和電纜的性能。
世界各地的主流公司信賴ANSYS Q3D Extractor,以提供準確、強大和快速的準靜態(tài)電磁寄生參數(shù)提取功能。該軟件同時提供2-D和3-D分析功能,從線纜建模到觸摸屏設(shè)計,都有涉及。Q3D Extractor提供的局部電感和電阻提取功能能幫助設(shè)計DC-DC電源轉(zhuǎn)換器,同時還能提取觸摸屏設(shè)備的單位晶胞電容。為加快模型創(chuàng)建,它還能從Altium、Autodesk、Cadence、Dassault、Mentor Graphics、PTC和Zuken等常用的MCAD和ECAD供應商中導入文件。這個流程能更大提高現(xiàn)代電子封裝和PCB分析的效率,確保集成電路性能正常。為進行實際設(shè)備的建模,Q3D Extractor能無縫地把數(shù)據(jù)傳輸給不同的物理求解器,如ANSYS Workbench內(nèi)用于熱設(shè)計的ANSYS Icepak和用于結(jié)構(gòu)分析的ANSYS Mechanical。
2 功能特點
全自動的自適應網(wǎng)格生成
采用自適應網(wǎng)格生成技術(shù),您只需指定幾何形狀、材料屬性和期望的輸出即可。網(wǎng)格生成過程使用高度可靠的體積網(wǎng)格生成技術(shù),并且包括多線程功能,減少了內(nèi)存使用量,并縮短模擬時間。這種成熟的技術(shù)消除了構(gòu)建和精細化有限元網(wǎng)格的復雜性,并使數(shù)值分析適用于公司內(nèi)所有級別的工程師。
快速準確的三維寄生參數(shù)提取
Q3D Extractor包括好幾種解決方案,用于電子封裝、觸屏和電力電子轉(zhuǎn)換器的寄生提取。
三維準靜態(tài)電磁場求解器
ANSYS Q3D Extractor包含基于矩量法(MoM)的準靜態(tài)三維電磁場解算器,并通過快速多極子方法(FMM)加速。結(jié)果包括接近和趨膚效應、電介質(zhì)和歐姆損耗,以及色散效應。Q3D Extractor可以方便快捷地提供電阻(R)、部分電感(L)、電容(C)和電導(G)的三維提取。
二維 Extractor:電纜和傳輸線場解算器
ANSYS Q3D Extractor包含一個強大的準靜態(tài)二維電磁場解算器。它采用有限元方法(FEM)來確定電纜模型和傳輸線的單位長度RLCG參數(shù)、特性阻抗(Z0)矩陣、傳播速度、延遲、衰減、有效介電常數(shù)、差分和共模參數(shù),以及近端和遠端串擾系數(shù)。
IBIS封裝模型提取
生成高精度的降階SPICE模型用于電路模擬,使ANSYS Q3D Extractor成為創(chuàng)建IBIS封裝模型的理想軟件??梢匝芯看當_、地彈噪聲、互連延遲和振鈴,這些都有助于了解高速電子設(shè)計的性能,例如多層印刷電路板、電子封裝和三維片上無源組件。此外,Q3D Extractor對于提取封裝中的關(guān)鍵互連組件(鍵合線)、電路板(關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò))以及芯片、封裝和電路板之間的連接路徑(連接器、電纜、插座和傳輸線)都至關(guān)重要。
結(jié)果可視化電源轉(zhuǎn)換器設(shè)計
ANSYS Q3D同樣也適合混合電力和電源分配設(shè)計領(lǐng)域中廣泛應用的各種電力設(shè)備,如優(yōu)化逆變器結(jié)構(gòu),減小總線電感,過壓和短路電流。該軟件能夠從高功率總線匯流排、線纜和高功率逆變器/轉(zhuǎn)換器模塊提取電阻、局部電感和電容寄生參數(shù),然后把它們輸入到 ANSYS Simplorer ,以便研究電力電子系統(tǒng)的EMI/EMC性能。鏈接到 Icepak 和 ANSYS Mechanical 能方便用戶研究電流造成的電熱應力。
觸摸屏設(shè)計
ANSYS Q3D可以通過計算RLCG矩陣,幫助使用者解決觸摸屏設(shè)計中的挑戰(zhàn)。ANSYS Q3D針對薄層金屬(如ITO等),有特殊的高速算法,與普通的金屬算法相比,能夠提高最多22倍的求解效率。
等效電路生成
ANSYS Q3D能夠生成等效電路模型,如SPICE電路或者級聯(lián)的集總電路等。生成的模型類型主要取決于仿真的時候選擇仿真器類型。2-D和3-D場求解器能創(chuàng)建常用格式,例如Simplorer SML、HSPICE Tabular W-Element、PSpice、 Spectre、IBIS ICM/PKG模型和ANSYS CPP模型。
與電源轉(zhuǎn)換器設(shè)計
ANSYS Q3D Extractor是設(shè)計用于混合電氣技術(shù)和配電應用的電力電子設(shè)備的理想選擇,用于優(yōu)化逆變器/轉(zhuǎn)換器架構(gòu),并盡量減少總線電感、過壓情況和短路電流。該軟件從大功率母線、電纜和大功率逆變器/轉(zhuǎn)換器模塊中提取電阻、部分電感和電容寄生參數(shù),然后將它們輸入到ANSYS Simplorer中,用于研究電力電子系統(tǒng)的EMI/EMC性能。鏈接到Icepak和ANSYS Mechanical之后,就能夠研究電流引起的電熱應力。
3 產(chǎn)品概覽
ANSYS電磁場 電路/系統(tǒng)仿真產(chǎn)品