- •Введение
- •1. Программа учебной дисциплины «Проектирование систем в корпусе»
- •1.2. Структура и примерное содержание учебной дисциплины
- •2. Конспект лекций Лекция № 1. Основы корпусирования
- •Лекция № 2. Методология проектирования систем в корпусе
- •Лекция № 3. Планирование системы на кристалле
- •Лекция № 4. Межкомпонентные связи
- •Лекция № 5. Способы повышения плотности компоновки
- •Лекция № 6. Прототипирование и физическая верификация
- •Лекция № 7. Теплофизическое проектирование и моделирование системы в корпусе
- •3. Методические указания по проведению лабораторных работ Лабораторная работа № 1. Корпусирование кристалла ис на примере операционного усилителя в сапр Cadence
- •Лабораторная работа № 2. Корпусирование системы в корпусе с использованием 2d размещения на примере аналогово-цифрового блока сапр Cadence
- •Лабораторная работа № 3. Корпусирование системы в корпусе с использованием 3d размещения на примере сапр Cadence
- •Лабораторная работа № 4. Моделирование перекрестных искажений в системах в корпусе
- •Лабораторная работа № 5. Теплофизический анализ систем в корпусе
- •4. Перечень рефератов по дисциплине
- •5. Методические указания преподавателям, ведущим занятия по дисциплине
- •6. Темы вебинаров
- •7. Методические указания по самостоятельной работе слушателей
- •8. Методические указания слушателям по изучению дисциплины
- •10. Цифровые образовательные ресурсы
- •11. Вопросы для самопроверки
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Оглавление
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
7. Методические указания по самостоятельной работе слушателей
По каждому из разделов дисциплины предусматриваются в качестве самостоятельной индивидуальной работы рефераты на следующие темы:
Реферат «3D технология систем в корпусе».
В нем необходимо рассмотреть технологи проектирования и производства систем в корпусе. Провести классификацию способа монтажа, привести примеры систем 2D и 3D компоновки.
Реферат «Верификация систем в корпусе».
Следует рассмотреть методы верификации в современных САПР систем в корпусе, провести аналогию для верификации цифровых и аналоговых модулей для 3D изделий. Отметить комплексный характер верификации.
Реферат «Теплофизическое проектирование систем в корпусе».
Описать существующие методы оценки температурных режимов систем в корпусе, кристаллов, теплофизическое проектирование и способы отвода тепла от кристаллов. Провести поиск и привести краткое описание возможностей САПР теплофизического проектирования.
8. Методические указания слушателям по изучению дисциплины
Рабочая учебная программа предусматривает по дисциплине курс из семи лекций, одна из которых – двухчасовая, самостоятельную работу слушателей в виде рефератов и лабораторный практикум из пяти работ. Основой для изучения дисциплины являются лекции преподавателя, конспекты лекций и образовательные ресурсы по дисциплине.
В первой лекции рассматриваются основы корпусирования ИС, виды и типы корпусов ИС. Назначение корпуса ИС. Обсуждается технологический маршрут и технология корпусирования.
Вторая лекция посвящена методологии проектирования систем в корпусе. В ней даются определение и виды систем в корпусе: цифровые и ВЧ системы в корпусе, особенности их проектирования и технологии изготовления. Следует обратить внимание на принципиальное отличие в подходе проектирования ВЧ и цифровых систем в корпусе.
Этап планировки системы на кристалле. 2D размещение и 3D размещение, разметка корпуса, формирование технологических (технических) условий и ограничений рассматриваются в третьей лекции.
Четвертая лекция тесно связана с четвертой лабораторной работой, в которой исследуются искажения, перекрестные наводки, межкомпонентные связи, а также способы реализации и описания.
В пятой лекции излагаются способы повышения плотности компоновки, 3D технология (die stacking), методы реализации и ограничения. Рассматриваются микрополосковые линии ВЧ систем в корпусе и моделирование межкомпонентных связей. Логически она тесно связана с четвертой лекцией.
Тематика межкомпонентныхсязей и перекрестных наводок продолжается в шестой лекции. Там же рассматривается прототипирование систем в корпусе, физическая верификация и подготовка к производству.
Теплофизическое проектирование и моделирование системы в корпусе рассматривается в заключительной седьмой лекции. Тепловые процессы в ИС, проблемы отвода тепла в 2D и 3D технологии – все это исследуется в пятой лабораторной работе.
Методические указания по выполнению рефератов приведены в разделе «Методические указания по самостоятельной работе слушателей».
Методические указания к лабораторному практикуму приведены в разделе «Лабораторный практикум».
9. Тестовые вопросы
№ |
Вопрос |
Варианты ответа |
|
1 |
Корпус — это часть … микросхемы, предназначенная для защиты от внешних воздействий и для соединения с внешними электрическими цепями посредством выводов |
конструкции |
1.1 |
|
системы |
1.2 |
|
|
элемента |
1.3 |
|
|
архитектуры |
1.4 |
|
2 |
По виду интеграции модулей в корпусе SiP классифицируются: |
SiP-A, SiP-D, SiP-RF |
2.1 |
|
PoP, PiP, DS, TSV |
2.2 |
|
|
A, B. C. AB, F |
2.3 |
|
|
I, II, III, IV |
2.4 |
|
3 |
Можно выделить … типа корпуса: |
два |
3.1 |
|
три |
3.2 |
|
|
четыре |
3.3 |
|
|
пять |
3.4 |
4 |
По области применения SiP классифицируются: |
Низкочастотные и высокочастотные |
4.1 |
|
Аналоговые и цифровые |
4.2 |
|
|
Смешанные и высокочастотные |
4.3 |
|
|
Низкоэнергопотребляющие и мощные |
4.4 |
|
5 |
SiP проектируются на платформе …. |
Alegro |
5.1 |
|
Encounter |
5.2 |
|
|
Incisive |
5.3 |
|
|
Virtuoso |
5.4 |
|
6 |
Микрополосковые линии в RF системs в корпусе описываются … параметрами |
H |
6.1 |
|
Y |
6.2 |
|
|
Z |
6.3 |
|
|
S |
6.4 |
|
7 |
Потребляемая мощность SiP зависит от …, тактовой частоты системы и сложности проекта |
напряжения питания |
7.1 |
|
окружающей температуры |
7.2 |
|
|
влажности |
7.3 |
|
|
конструкции |
7.4 |
|
8 |
Рабочая температура корпуса SiP зависит от варианта исполнения: …, промышленное, военное. |
бытовое |
8.1 |
|
специальное |
8.2 |
|
|
морское |
8.3 |
|
|
коммерческое |
8.4 |
9 |
При корпусировании кристаллов используется технологическая документация: схема расположения контактных площадок; … контактных площадок; схема разварки кристалла в корпусе. |
таблица координат |
9.1 |
|
перечень типов |
9.2 |
|
|
графическое изображение |
9.3 |
|
|
маркировка |
9.4 |
|
10 |
Моделирование перекрестных наводок осуществляется в программе анализа целостности сигнала … |
Spectre |
10.1 |
|
Spice |
10.2 |
|
|
SuperLink |
10.3 |
|
|
HyperLink |
10.4 |
|
11 |
Потребляемая мощность SiP зависит от напряжения питания, тактовой частоты системы и …... |
выбранного корпуса |
11.1 |
|
температуры окружающей среды |
11.2 |
|
|
сложности проекта |
11.3 |
|
|
способа компоновки |
11.4 |
|
12 |
Для проверок на прочность соединения кристалл-корпус применяют …... разрушающий контроль. |
рентгеновский |
12.1 |
|
ультразвуковой |
12.2 |
|
|
неразрушающий |
12.3 |
|
|
разрушающий |
12.4 |
|
13 |
Этап …. – подключения контактных площадок кристалла к выводам ИС |
разварки |
13.1 |
|
контактирования |
13.2 |
|
|
трассировки |
13.3 |
|
|
пайки |
13.4 |
|
14 |
В процессе проектирования принимают участие: специалисты по интегральным схемам, проектировщики общей подложки, разработчик … |
СБИС |
14.1 |
|
программного обеспечения |
14.2 |
|
|
корпуса |
14.3 |
|
|
тестов |
14.4 |
|
15 |
Для проектирования систем в корпусе применяют ….методологию. |
«снизу-вверх» |
15.1 |
|
«сверху-вниз» |
15.2 |
|
|
системную |
15.3 |
|
|
комбинированную |
15.4 |
|
16 |
Модули DFT применяются в 3D изделиях для обеспечения …. системы. |
программируемости |
16.1 |
|
контролируемости |
16.2 |
|
|
маштабируемости |
16.3 |
|
|
платформонезависимости |
16.4 |
|
17 |
Все модули входящие в состав SiP должны иметь для планирования и размещения ограничения, определяющее характер их …. |
питания |
17.1 |
|
подключения |
17.2 |
|
|
местоположения |
17.3 |
|
|
экранирования |
17.4 |
|
18 |
Модель ….. соединений (VSIC) включает описание логической схемы, физической реализации и электрических характеристик системы соединений разрабатываемого устройства, в том числе и систему питания |
межкристальных |
18.1 |
|
высокочастотных |
18.2 |
|
|
системных |
18.3 |
|
|
виртуальных |
18.4 |
|
19 |
Моделирование RF-структур может осуществляться на базе программы ….. |
Hspice |
19.1 |
|
Spectre RF |
19.2 |
|
|
Modelsim |
19.3 |
|
|
Ultrasim |
19.4 |
|
20 |
После верификации и проведения цикла моделирования с учетом перекрестных шумов, а также термического анализа SiP производится вывод топологической информации в виде ….. файлов |
управляющих |
20.1 |
|
командных |
20.2 |
|
|
отчетных |
20.3 |
|
|
итоговых |
20.4 |