西門子數位工業軟體近日宣布推出Calibre 3DThermal軟體，用於3D積體電路(3D-IC)熱分析、驗證與除錯。
Calibre 3DThermal將Calibre驗證軟體和Calibre 3DSTACK軟體的關鍵能力，以及西門子Simcenter Flotherm軟體運算引擎相結合，使晶片設計者能從晶片和封裝早期的內部探索一直到Signoff的各階段，快速進行設計熱效應的建模和分析結果視覺化，並減輕此類問題。Calibre 3DThermal能夠提供必要的輸出，以便在電氣仿真作業時將熱影響納入考量。此外，Calibre 3DThermal既能作為輸入邊界條件，又能為Simcenter Flotherm提供輸出，實現從IC、封裝、電路板一路到系統層級的全過程熱建模。
Calibre 3DThermal的開發旨在克服3D IC架構對於散熱的特殊需求，它可以提供快速、準確、強大和全面的方法，協助識別並快速解決複雜的熱問題。Calibre 3DThermal提供彈性能力，允許用戶一開始能以極少的輸入進行可行性分析，之後取得更詳細的資訊時能執行更詳細的分析，並充分顧及金屬線路細節及其對散熱考量因素的影響。這種漸進式方法能讓設計師完善其分析並實施修復措施，例如更改平面布置，以及增加堆疊的過孔或矽穿孔(TSV)以避免熱點和/或更有效地散熱。此疊代程序會持續到完成組裝為止，這將大幅降低最終tape-out階段出現效能、可靠性和製造問題的風險。
要在此高階層級進行熱分析，必須對3D IC組裝具有全面理解。等到完成組裝後才識別和修正錯誤可能會嚴重中斷設計時程。Calibre 3DThermal透過自動化和整合功能可顯著減輕此風險，讓設計師能夠在設計任意階段疊代執行熱分析。
Calibre 3DThermal嵌入了西門子Simcenter Flotherm軟體解算引擎的自訂版本，以建立精確的小晶片層級熱模型，對完整的3D IC組裝進行靜態或動態仿真。傳統的Calibre RVE軟體結果檢視器已整合至各種IC設計工具，進而簡化了除錯過程。這些工具的整合讓西門子能針對3D IC設計師的特定需求，量身打造出高效的熱分析解決方案。
如同其他所有Calibre產品，Calibre 3DThermal無縫整合了一系列第三方設計工具與西門子軟體，包括最新推出的Innovator3D IC。在所有設計流程中，Calibre 3DThermal均可擷取並分析整個設計生命週期中的熱資料。
西門子數位工業軟體Calibre產品管理副總裁Michael Buehler-Garcia表示，Calibre 3DThermal軟體代表了3D IC在設計和驗證領域的重大進步，它能夠協助設計業者在設計流程的早期應對散熱挑戰。透過將熱分析能力直接整合至IC設計流程的每個階段，使客戶以更大的信心和更高的效率建立更可靠的高效能3D IC。
西門子與聯華電子(UMC)合作，為UMC的客戶部署採用Calibre 3DThermal軟體的創新熱分析流程。該流程專為UMC的晶圓堆疊(Wafer-on-wafer)及3D IC技術量身打造，並已經通過認證，計畫不久後就會開放UMC全球客戶使用。
聯華電子元件技術開發及設計支援副總經理鄭子銘(Osbert Cheng)表示，半導體產業面臨著日益嚴峻的散熱挑戰，特別是在先進3D IC技術的散熱和熱梯度方面，UMC一直致力於提供有效解決方案。透過與西門子合作及Calibre 3DThermal的實作，UMC現在能為客戶提供全面的熱分析能力，助其解決關鍵的散熱問題，並將設計最佳化，以提高效能和可靠性。
