【ICer必备 4】IC封装设计流程

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前言

  本文简要介绍IC封装流程，其他IC领域相关知识，后续不断完善，持续更新。

一、IC封装设计过程

  IC封装设计过程包括IC设计、封装设计、单位封装优化、集成封装设计和封装制造，具体步骤说明如下

（1）IC设计：
  根据设计要求和功能需求，完成IC电路设计。在设计过程中考虑封装的制造工艺和要求，以保证IC设计与封装之间的匹配。

（2）封装设计
  选择合适的封装形式，并进行尺寸和结构设计，以满足IC的电器、机械和热学性能要求。同时，还需考虑封装的制造工艺和成本。

（3）单位封装优化
  对单独的IC封装进行优化，以提高其性能和可靠性。优化内容包括：引脚间距、引脚形式、引脚位置、封装内部结构设计等。

（4）集成封装设计
  将多个IC封装集成为一个模块，以满足集成电路系统性能和功能要求。设计集成封装时，需考虑封装的排布、内部布线、电力分配和导热设计等综合因素。

（5）封装制造
  设计完成后，根据设计要求和流程，完成封装的制造过程，实现IC封装的生产和投放市场。

I  C封装设计过程是一个非常细致和繁琐的过程，需要全面考虑IC设计和制造要求，准确把握封装制造工艺和要求，确保IC封装的性能和质量。

二、常见IC封装类型

  IC封装类型有很多，表1是较为常见的封装类型：

三、常见封装特点

  各种IC封装的特点如下：

四、封装设计常用软件

  IC封装常用的EDA软件主要包括：Cadence SiP Digital、ANSYS、Mentor Graphics、Mentor Graphics和Mentor Graphics。
以下是一些EDA工具的比较：

（1）Cadence Allegro vs Mentor Graphics
  这两个工具都是领先的PCB设计工具，都支持封装设计。Cadence Allegro在强大的集成设计领域上拥有一定的优势，而Mentor Graphics在分析和模拟方面更加突出。

（2）Synopsys vs ANSYS:
  Synopsys 的主要产品是设计和验证工具，而 ANSYS 的主要产品是有限元分析软件。在封装设计中，这两个工具的不同点主要体现在分析和模拟方面，ANSYS 在热学和机械特性的分析方面更加强大。

（3）Cadence Allegro vs Altium Designer:
  Cadence Allegro和Altium Designer都是综合的电子设计软件，包括PCB设计和封装设计等模块。但Cadence Allegro在集成设计方面更加强大，而Altium Designer则更加注重用户友好度。

五、EM仿真常用EDA

  一般封装设计完成后，需要进行EM仿真，EM仿真常用的EDA软件有很多种，下面仅对常见的两种进行说明：

（1）HFSS与ADS

1. Ansoft HFSS（High Frequency Structure Simulator）
  由安索夫软件公司开发，用于解决高频/微波领域中的电磁问题，可模拟各种微波器件、天线、射频元器件的电场、磁场和功率等特性。

2. ADS（Advanced Design System）
     由美国Keysight Technologies公司（前Agilent Technologies公司）开发，是一款应用广泛的电路仿真和设计软件，可用于微波、射频、高速通讯等领域的仿真分析和设计。

  上述软件在EM仿真领域应用广泛，但每个软件都有其独特的优缺点，需要根据具体的需求和应用场景进行选择。

(2)HFSS与ADS优缺点比较：

1. Ansoft HFSS:
   优点：精度高，适用于复杂结构和高频领域，具有大规模算法等特点，功能强大；
   缺点：计算量大，耗费时间较长，价格较为昂贵。

2. Keysight ADS:
   优点：相对易于使用，能够提供强大的高级仿真和优化工具，适用于各种应用场景；
   缺点：在处理大量分布式元件时表现不佳。

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