Foundry在流片时,由于版图效应(LDE),终加工的版图在尺寸和金属属性上会有偏差。偏差导致实测结果和EDA结果有差异,所以设计阶段的EM建模会不精准,增大流片失败风险。在先进工艺上,LDE问题更加显著。
在EM建模中,如果EM工具能考虑LDE问题,验证就能更接近实测值。
Foundry提供的PDK会有LDE信息,主要是涵盖下面几点:
(1)
体电阻率随线宽、线间距不同的差异表;
(2)
方块电阻随线宽、线间距不同的差异表;
(3)
线宽随线间距不同的差异表。
通过上面分析结果可看出: 理想 T-coil 设计更偏重于设计一个的匹配电路(S11
一直很好);但对于 S21 来讲,理想 T-coil 并没有发挥潜能来提升带宽,可以调整
LT 来使工作带宽化,同时调整 CB 来使 S11 也满足-10dB 以下的要求(因为 S21 对
CB 不敏感,可以用 CB 调整 S11)。
根因分析:
(1) 信号频率较低时,电感 LT 相当于短路,信号从 IO 焊盘可以无损耗的到达 X
节点, S21 保持良好;
(2) 信号频率较高时, 电感 LT 相当于开路, 而桥接电容 CB 相当于短路。高频
信号会通过 CB 直接传送到 RT,对于我们关心的 X 节点信号大小,则由 LT、
K、 Cx 来决定。
换句话说, 在高频时, 由于匹配一直良好(Zin=RT),输入反射 S11 会良好
Peakview 给出默认优化目标是‘总电感’ LAB=1/(2*pi*f)*imag(zd12)。 LAB 是软件进行
EM 后, 通过 Z 参数得出结果, 这是优化时用到的公式。
优化目标值 LAB 可以前期通过公式 LAB = L1 L2 2*k*sqrt(L1*L2) 计算得出(L1、 L2、
K 是设计目标量)其中互感 M=K*sqrt(L1*L2),上面公式代表意思:总电感是两个自
感和两个互感总和。
注意: 往往 T-coil 是对称设计方案, 即 L1=L2, 两个线圈结构时对称相等的, 就没必
有对 L13、 L23 分别优化,节省迭代时间,直接使用上面两端口(1、 2)公式优化总
电感,如果按照公式优化好总电感,那 L13、 L23 肯定相等且是目标值。
(2) 耦合系数在 Peakview 中用到的公式是如下, 也是用 Z 参数进行优化。 K 和阻尼系
数是对应的关系, 设计初会定好目标值, 直接按照目标值优化即可。
k = -imag(z12-z13*z32/z33)/sqrt(abs(imag(z11-z13*z31/z33)*imag(z22-z23*z32/z33)))
(3) peakview 可以 T-coil 寄生电阻量,一般不大,但如果做阻抗匹配时,应该要关注
下,其优化公式 Rd = real(zd12)。
(4) peakview 提供每个电感的自感优化公式如下。有时设计中要求的是不对称 T-coil,用
LAB 就不合适了,要用下面公式分别优化及结果判定