基于SiP技术的微系统
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作者李扬
出版社电子工业出版社
ISBN9787121409493
出版时间2021-05
装帧平装
开本16开
定价198元
货号1202344435
上书时间2024-06-02
商品详情
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作者简介
李扬（SunyLi），SiP技术专家，毕业于北京航空航天大学，获航空宇航科学与技术专业学士及硕士学位。拥有20年工作经验，曾参与指导各类SiP项目40多项。2012年出版技术专著《SiP系统级封装设计与仿真》（电子工业出版社），2017年出版英文技术专著SiPSystem-in-Packagedesignandsimulation（WILEY）。IEEE高级会员，中国电子学会高级会员，中国图学学会高级会员，已获得10余项国家专利，发表10余篇论文。曾在中国科学院国家空间中心、SIEMENS（西门子）中国有限公司工作。曾经参与中国载人航天工程“神舟飞船”和中欧合作的“双星计划”等项目的研究工作。目前在奥肯思（北京）科技有限公司（AcconSys）工作，担任技术专家，主要负责SiP及微系统产品的研发工作，以及SiP和IC封装设计软件的技术支持和项目指导工作。
目录
目 录
第1部分 概念和技术
第1章 从摩尔定律到功能密度定律3
1.1 摩尔定律3
1.2 摩尔定律面临的两个问题4
1.2.1 微观尺度的缩小4
1.2.2 宏观资源的消耗6
1.3 功能密度定律10
1.3.1 功能密度定律的描述10
1.3.2 电子系统6级分类法11
1.3.3 摩尔定律和功能密度定律的比较13
1.3.4 功能密度定律的应用14
1.3.5 功能密度定律的扩展17
1.4 广义功能密度定律17
1.4.1 系统空间定义18
1.4.2 地球空间和人类宇宙空间18
1.4.3 广义功能密度定律20
第2章 从SiP到Si3P21
2.1 概念深入：从SiP到Si3P21
2.2 Si3P之integration23
2.2.1 IC层面集成23
2.2.2 PCB层面集成26
2.2.3 封装层面集成28
2.2.4 集成（Integration）小结30
2.3 Si3P之interconnection31
2.3.1 电磁互联31
2.3.2 热互联36
2.3.3 力互联37
2.3.4 互联（interconnection）小结39
2.4 Si3P之intelligence39
2.4.1 系统功能定义40
2.4.2 产品应用场景41
2.4.3 测试和调试41
2.4.4 软件和算法42
2.4.5 智能（intelligence）小结44
2.5 Si3P总结44
2.5.1 历史回顾44
2.5.2 联想比喻45
2.5.3 前景预测46
第3章 SiP技术与微系统47
3.1 SiP技术47
3.1.1 SiP技术的定义47
3.1.2 SiP及其相关技术48
3.1.3 SiP还是SOP50
3.1.4 SiP技术的应用领域51
3.1.5 SiP工艺和材料的选择55
3.2 微系统57
3.2.1 自然系统和人造系统57
3.2.2 系统的定义和特征58
3.2.3 微系统的新定义59
第4章 从2D到4D集成技术61
4.1 集成技术的发展61
4.1.1 集成的尺度61
4.1.2 一步集成和两步集成62
4.1.3 封装内集成的分类命名63
4.2 2D集成技术64
4.2.1 2D集成的定义64
4.2.2 2D集成的应用64
4.3 2D+集成技术65
4.3.1 2D+集成的定义65
4.3.2 2D+集成的应用66
4.4 2.5D集成技术67
4.4.1 2.5D集成的定义67
4.4.2 2.5D集成的应用67
4.5 3D集成技术68
4.5.1 3D集成的定义68
4.5.2 3D集成的应用69
4.6 4D集成技术70
4.6.1 4D集成的定义70
4.6.2 4D集成的应用71
4.6.3 4D集成的意义73
4.7 腔体集成技术73
4.7.1 腔体集成的定义73
4.7.2 腔体集成的应用74
4.8 平面集成技术76
4.8.1 平面集成技术的定义76
4.8.2 平面集成技术的应用76
4.9 集成技术总结78
第5章 SiP与先进封装技术80
5.1 SiP基板与封装80
5.1.1 有机基板80
5.1.2 陶瓷基板82
5.1.3 硅基板85
5.2 与先进封装相关的技术85
5.2.1 TSV技术86
5.2.2 RDL技术87
5.2.3 IPD技术88
5.2.4 Chiplet技术89
5.3 先进封装技术92
5.3.1 基于XY平面延伸的先进封装技术93
5.3.2 基于Z轴延伸的先进封装技术96
5.3.3 先进封装技术总结103
5.3.4 先进封装的四要素：RDL、TSV、Bump和Wafer104
5.4 先进封装的特点和SiP设计需求105
5.4.1 先进封装的特点105
5.4.2 先进封装与SiP的关系106
5.4.3 先进封装和SiP设计需求107
第1部分参考资料及说明108
第2部分 设计和仿真
第6章 SiP设计仿真验证平台111
6.1 SiP设计技术的发展111
6.2 SiP设计的两套流程112
6.3 通用SiP设计流程112
6.3.1 原理图设计输入112
6.3.2 多版图协同设计112
6.3.3 SiP版图设计9大功能113
6.4 基于先进封装HDAP的SiP设计流程118
6.4.1 设计整合及网络优化工具XSI119
6.4.2 先进封装版图设计工具XPD120
6.5 设计师如何选择设计流程121
6.6 SiP仿真验证流程122
6.6.1 电磁仿真122
6.6.2 热学仿真124
6.6.3 力学仿真125
6.6.4 设计验证125
6.7 SiP设计仿真验证平台的先进性127
第7章 中心库的建立和管理129
7.1 中心库的结构129
7.2 Dashboard介绍130
7.3 原理图符号（Symbol）库的建立131
7.4 版图单元（Cell）库的建立136
7.4.1 裸芯片Cell库的建立136
7.4.2 SiP封装Cell库的建立141
7.5 Part库的建立和应用145
7.5.1 映射Part库145
7.5.2 通过Part创建Cell库147
7.6 中心库的维护和管理148
7.6.1 中心库常用设置项149
7.6.2 中心库数据导入导出149
第8章 SiP原理图设计输入152
8.1 网表输入152
8.2 原理图设计输入154
8.2.1 原理图工具介绍154
8.2.2 创建原理图项目162
8.2.3 原理图基本操作163
8.2.4 原理图设计检查167
8.2.5 设计打包Package169
8.2.6 输出元器件列表Partlist172
8.2.7 原理图中文菜单和中文输入173
8.3 基于DataBook的原理图输入175
8.3.1 DataBook介绍175
8.3.2 DataBook使用方法176
8.3.3 元器件属性的校验和更新178
8.4 文件输入/输出179
8.4.1 通用输入/输出179
8.4.2 输出到仿真工具181
第9章 版图的创建与设置183
9.1 创建版图模板183
9.1.1 版图模板定义183
9.1.2 创建SiP版图模板184
9.2 创建版图项目194
9.2.1 创建新的SiP项目194
9.2.2 进入版图设计环境195
9.3 版图相关设置与操作196
9.3.1 版图License控制介绍196
9.3.2 鼠标操作方法197
9.3.3 四种常用操作模式199
9.3.4 显示控制（Display Control）202
9.3.5 编辑控制（Editor Control）207
9.3.6 智能光标提示213
9.4 版图布局213
9.4.1 元器件布局213
9.4.2 查看原理图217
9.5 封装引脚定义优化218
9.6 版图中文输入218
第10章 约束规则管理221
10.1 约束管理器（Constraint Manager）221
10.2 方案（Scheme）222
10.2.1 创建方案223
10.2.2 在版图设计中应用Scheme223
10.3 网络类规则（Net Class）224
10.3.1 创建网络类并指定网络到网络类224
10.3.2 定义网络类规则225
10.4 间距规则（Clearance）226
10.4.1 间距规则的创建与设置226
10.4.2 通用间距规则227
10.4.3 网络类到网络类间距规则228
10.5 约束类（Constraint Class）229
10.5.1 新建约束类并指定网络到约束类229
10.5.2 电气约束分类230
10.5.3 编辑约束组231
10.6 Constraint Manager和版图数据交互232
10.6.1 更新版图数据232
10.6.2 与版图数据交互233
10.7 规则设置实例233
10.7.1 等长约束设置233
10.7.2 差分约束设置236
10.7.3 Z轴间距设置237
第11章 Wire Bonding设计详解239
11.1 Wire Bonding概述239
11.2 Bond Wire 模型240
11.2.1 Bond Wire模型定义241
11.2.2 Bond Wire模型参数245
11.3 Wire Bonding工具栏及其应用246
11.3.1 手动添加Bond Wire246
11.3.2 移动、推挤及旋转Bond Finger247
11.3.3 自动生成Bond Wire248
11.3.4 通过导引线添加Bond Wire249
11.3.5 添加Power Ring251
11.4 Bond Wire规则设置252
11.4.1 针对Component的设置253
11.4.2 针对Die Pin的设置256
11.4.3 在Die Pin和Bond Finger之间添加多根Bond Wire258
11.4.4 从单个Die Pin扇出多根Bond Wire到多个Bond Finger258
11.4.5 多个Die Pin同时键合到一个Bond Finger上259
11.4.6 Die to Die Bonding259
11.5 Wire Model Editor和Wire Instance Editor261
第12章 腔体、芯片堆叠及TSV设计265
12.1 腔体设计265
12.1.1 腔体的定义265
12.1.2 腔体的创建267
12.1.3 将芯片放置到腔体中269
12.1.4 在腔体中键合270
12.1.5 通过腔体将分立式元器件埋入基板271
12.1.6 在Die Cell中添加腔体实现元器件埋入273
12.2 芯片堆叠设计275
12.2.1 芯片堆叠的概念275
12.2.2 芯片堆叠的创建276
12.2.3 并排堆叠芯片277
12.2.4 芯片堆叠的调整及键合278
12.2.5 芯片和腔体组合设计279
12.3 2.5D TSV的概念和设计281
12.4 3D TSV的概念和设计281
12.4.1 3D TSV的概念281
12.4.2 3D TSV Cell创建283
12.4.3 芯片堆叠间引脚对齐原则284
12.4.4 3D TSV堆叠并互联284
12.4.5 3D 引脚模型的设置286
12.4.6 网络优化并布线287
12.4.7 DRC检查并完成3D TSV设计289
第13章 RDL及Flip Chip设计291
13.1 RDL的概念和应用291
13.1.1 Fan-In型RDL292
13.1.2 Fan-Out型RDL293
13.2 Flip Chip的概念及特点294
13.3 RDL设计295
13.3.1 Bare Die及RDL库的建立295
13.3.2 RDL原理图设计297
13.3.3 RDL版图设计297
13.4 Flip Chip设计301
13.4.1 Flip Chip原理图设计301
13.4.2 Flip Chip版图设计302
第14章 版图布线与敷铜307
14.1 版图布线307
14.1.1 布线综述307
14.1.2 手工布线307
14.1.3 半自动布线312
14.1.4 自动布线315
14.1.5 差分对布线316
14.1.6 长度控制布线319
14.1.7 电路复制323
14.2 版图敷铜325
14.2.1 敷铜定义325
14.2.2 敷铜设置325
14.2.3 绘制并生成敷铜数据328
14.2.4 生成敷铜排气孔331
14.2.5 检查敷铜数据333
第15章 埋入式无源器件设计334
15.1 埋入式元器件技术的发展334
15.1.1 分立式埋入技术334
15.1.2 平面埋入式技术336
15.2 埋入式无源器件的工艺和材料336
15.2.1 埋入工艺Processes337
15.2.2 埋入材料Materials342
15.2.3 电阻材料的非线性特征346
15.3 无源器件自动综合347
15.3.1 自动综合前的准备347
15.3.2 电阻自动综合349
15.3.3 电容自动综合353
15.3.4 自动综合后版图原理图同步357
第16章 RF电路设计359
16.1 RF SiP技术359
16.2 RF设计流程360
16.3 RF元器件库的配置360
16.3.1 导入RF符号到设计中心库360
16.3.2 中心库分区搜索路径设置361
16.4 RF原理图设计362
16.4.1 RF原理图工具栏362
16.4.2 RF原理图输入364
16.5 原理图与版图RF参数的相互传递365
16.6 RF版图设计368
16.6.1 RF版图工具箱368
16.6.2 RF单元的3种类型369
16.6.3 Meander的绘制及编辑370
16.6.4 创建用户自定义的RF单元372
16.6.5 Via添加功能374
16.6.6 RF Group介绍376
16.6.7 Auto Arrange功能377
16.6.8 通过键合线连接RF单元377
16.7 与RF仿真工具连接并传递数据378
16.7.1 连接RF仿真工具378
16.7.2 原理图RF数据传递380
16.7.3 版图RF数据传递381
第17章 刚柔电路和4D SiP设计383
17.1 刚柔电路介绍383
17.2 刚柔电路设计384
17.2.1 刚柔电路设计流程384
17.2.2 刚柔电路特有的层类型384
17.2.3 刚柔电路设计步骤385
17.3 复杂基板技术394
17.3.1 复杂基板的定义394
17.3.2 复杂基板的应用394
17.4 基于4D集成的SiP设计395
17.4.1 4D集成SiP基板定义395
17.4.2 4D集成SiP设计流程396
17.5 4D SiP设计的意义400
第18章 多版图项目与多人协同设计401
18.1 多版图项目401
18.1.1 多版图项目设计需求401
18.1.2 多版图项目设计流程402
18.2 原理图多人协同设计405
18.2.1 原理图协同设计的思路405
18.2.2 原理图协同设计的操作方法406
18.3 版图多人实时协同设计409
18.3.1 版图实时协同软件的配置411
18.3.2 启动并应用版图实时协同设计412
第19章 基于先进封装（HDAP）的SiP设计流程415
19.1 先进封装设计流程介绍415
19.1.1 HDAP设计环境需要的技术指标415
19.1.2 HDAP设计流程416
19.1.3 设计任务HBM（3D+2.5D）417
19.2 XSI设计环境418
19.2.1 设计数据准备418
19.2.2 XSI常用工作窗口介绍419
19.2.3 创建项目和设计并添加元器件420
19.2.4 通过XSI优化网络连接428
19.2.5 版图模板选择429
19.2.6 设计传递431
19.3 XPD设计环境432
19.3.1 Interposer数据同步检查432
19.3.2 Interposer布局布线433
19.3.3 Substrate数据同步检查434
19.3.4 Substrate布局布线435
19.4 3D数字化样机模拟436
19.4.1 数字化样机的概念436
19.4.2 3D View环境介绍437
19.4.3 构建HDAP数字化样机模型438
第20章 设计检查和生产数据输出444
20.1 Online DRC444
20.2 Batch DRC445
20.2.1 DRC Settings选项卡445
20.2.2 Connectivity and Special Rules选项卡447
20.2.3 Batch DRC方案448
20.3 Hazard Explorer介绍449
20.4 设计库检查453
20.5 生产数据输出类型453
20.6 Gerber和钻孔数据输出454
20.6.1 输出钻孔数据454
20.6.2 设置Gerber文件格式457
20.6.3 输出Gerber文件458
20.6.4 导入并检查Gerber文件460
20.7 GDS文件和Color Map输出461
20.7.1 GDS文件输出461
20.7.2 Color Map输出462
20.8 其他生产数据输出463
20.8.1 元器件及Bond Wire坐标文件输出463
20.8.2 DXF文件输出465
20.8.3 版图设计状态输出465
20.8.4 BOM输出466
第21章 SiP仿真验证技术468
21.1 SiP仿真验证技术概述468
21.2 信号完整性（SI）仿真469
21.2.1 HyperLynx SI 信号完整性仿真工具介绍469
21.2.2 HyperLynx SI 信号完整性仿真实例分析471
21.3 电源完整性（PI）仿真476
21.3.1 HyperLynx PI 电源完整性仿真工具介绍477
21.3.2 HyperLynx PI 电源完整性仿真实例分析478
21.4 热分析（Thermal）仿真483
21.4.1 HyperLynx Thermal热分析软件介绍484
21.4.2 HyperLynx Thermal热仿真实例分析484
21.4.3 FloTHERM软件介绍488
21.4.4 T3Ster热测试设备介绍489
21.5 先进3D解算器491
21.5.1 全波解算器（Full-Wave Sol
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