三维模型不简化区域的选取方法与三维模型的简化机制技术

本发明专利技术提供了一种多层金属电路结构的三维模型的不简化区域的选取方法，其是在多层金属电路结构的布局设计的完整三维模型中选取第一不简化区域，上述完整三维模型包含有复数布局层，上述第一不简化区域的选取方法包含有第一至第四选取模式的至少一种。通过本发明专利技术的不简化区域的选取方法，可以有效地以程序化的方式简化整个完整三维模型，缩短整体电性模拟的时间。的时间。的时间。

【技术实现步骤摘要】
三维模型不简化区域的选取方法与三维模型的简化机制


[0001]本专利技术涉及一种多层金属电路结构的布局设计中的三维模型的建模与电性模拟，特别是涉及一种多层金属电路结构的布局设计中的三维模型的不简化区域的选取方法以及自动化简化机制，能够有效地简化多层金属电路结构的三维模型，加速获得电性模拟结果。

技术介绍

[0002]多层金属电路结构(例如电路板)在进行布局设计时，工程师须对多层金属电路结构的三维模型进行电性模拟，以确保多层金属电路结构内所传输的高速讯号的完整性。随着多层金属电路结构的布局的设计越趋复杂，现有的多层金属电路结构的布局层可能高达十二层或者是更多，而且随着在待模拟的多层金属电路结构内传输的传输讯号的速度越来越快(例如传输速度超过5GHz、射频讯号或者是支持PCle4、USB3.2、Thunderbolt的接口的传输讯号)，且需要进行电性模拟的项目越来越多的原因，如果工程师单纯用多层金属电路结构的完整三维模型的方式来对多层金属电路结构进行电性模拟，在未简化上述完整三维模型的状况下，完整三维模型的电性模拟的求解将会非常耗时，甚至会影响到后续送交打件的期程。
[0003]为了有效解决上述完整三维模型的电性模拟的求解耗时的问题，在通常情况下，有经验的工程师会依据其自身的经验来简化多层金属电路结构的完整三维模型中不影响求解准确性的区域，以求加速电性模拟的求解。但是上述简化模型的做法，仍是依靠人工判断的方式来简化多层金属电路结构的布局，也就是无法自动化地且更快速地对多层金属电路结构进行电性模拟，可知现有的多层金属电路结构的电性模拟的做法未得到完善而且尚有改善的空间。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术的其中一个目的在于针对现有多层金属电路结构的电性模拟的做法的各项缺失进行改良，进而提出一种崭新的多层金属电路结构的三维模型的不简化区域的选取方法以及三维模型的自动化简化机制，其能有效率地且自动化地建立出简化三维模型，加速三维模型的电性模拟的求解。
[0005]依据本专利技术所提供的一种多层金属电路结构的三维模型的不简化区域的选取方法，是在多层金属电路结构的布局设计的完整三维模型中选取第一不简化区域，上述完整三维模型包含有复数布局层，上述第一不简化区域的选取方法包含有至少一种以下所述的选取模式：
[0006]第一选取模式：在完整三维模型的布局层中的表层寻找焊垫群组，焊垫群组包含有复数个接地焊垫以及至少一个讯号输入输出焊垫；以至少一个讯号输入输出焊垫为中心，在至少一个讯号输入输出焊垫的外围寻找预定数量的接地焊垫；选取包络有预定数量的接地焊垫以及至少一个讯号输入输出焊垫的区块为第一区块；在完整三维模型的布局层
中，寻找具有接地金属区且接地金属区位于上述焊垫群组下方的布局层，其中焊垫群组内的接地焊垫通过复数个接地穿孔电连接接地金属区，接地金属区内部还设有一个或多个接地过孔，接地穿孔位于一个或多个接地过孔的外围，选取并包络有一个或多个接地过孔的区域以及预定数量的接地穿孔的区域为第一区域；联集第一区块与第一区域为第一不简化区域。
[0007]第二选取模式：在完整三维模型的布局层中的表层寻找焊垫群组，焊垫群组包含有复数个接地焊垫以及至少一个讯号输入输出焊垫；在表层寻找连接至少一个讯号输入输出焊垫并与至少一个讯号输入输出焊垫共平面的讯号迹线，并在布局层中寻找电连接讯号迹线的讯号导电穿孔(Signal via)，其中讯号导电穿孔是通过布局层中的第M层至第N层，M和N都为正整数并且M小于N；在布局层中的第M层的上一层至第N层的下一层的范围中，以讯号导电穿孔为中心逐层寻找预定数量且邻近于讯号导电穿孔的复数个接地穿孔，包络预定数量的接地穿孔与讯号导电穿孔的区域为第一不简化区域。
[0008]第三选取模式：在完整三维模型的布局层中，寻找具有讯号迹线以及位于讯号迹线的一侧的第一共平面接地金属区的布局层，第一共平面接地金属区是沿着讯号迹线延伸；分割讯号迹线成复数个讯号迹线单元；逐一地以讯号迹线单元中的每一个为中心，在第一共平面接地金属区的区块内逐层在布局层中寻找具有第一参考接地区的布局层，并在布局层中逐层寻找预定数量且电连接第一共平面接地金属区与第一参考接地区的复数个第一接地穿孔，包络预定数量的第一接地穿孔与各讯号迹线单元的区域为第一不简化区域单元；在布局层中的各层联集各第一不简化区域单元以及讯号迹线，选取上述联集各第一不简化区域单元与讯号迹线后的区域为第一不简化区域。
[0009]第四选取模式：在完整三维模型的布局层中，寻找具有第一接地金属区且第一接地金属区内部设有接地过孔的布局层、位于接地过孔一侧的讯号迹线以及位于接地过孔的另一侧的第二接地金属区；沿着接地过孔的周围寻找预定数量且电连接第一接地金属区与第二接地金属区的复数个接地穿孔；包络讯号迹线、接地过孔的周围中含有预定数量的接定穿孔的区域以及与第二接地金属区，并选取上述包络后的区域为第一不简化区域。
[0010]通过上述不同的选取模式而选出的一个或多个第一不简化区域，这些第一不简化区域都是高速讯号在多层金属电路结构内传递的过程中，高速讯号会大幅影响的区域，因此上述所选出的第一不简化区域如果予以保留其完整结构，可维持电性模拟的准确性。另一方面，将完整三维模型中第一不简化区域以外的区域以金属结构进行取代，将可大幅地简化多层金属电路结构的三维模型，缩短整体电性模拟的时间，而且本专利技术是以程序化且自动化的方式来重现工程师的人为判断，也可大幅降低对于资深工程师的电性模拟经验的依赖。
[0011]在其中一个方面，在第二选取模式中，是选择预定数量的接地穿孔中距离讯号导电穿孔最远者，并定义讯号导电穿孔与预定数量的接地穿孔中最远者之间的距离为选择半径，依据选择半径来选取第一不简化区域。
[0012]在另一个方面，在上述第三选取模式中，通常在讯号迹线的相对两侧都设有共平面的接地金属区，因此本专利技术还在讯号迹线相对于第一共平面接地金属区的另一侧寻找是否有这样的第二共平面接地金属区，而且这样的第二共平面接地金属区也是沿着讯号迹线延伸。如果有这样的第二共平面接地金属区，再从上述完整三维模型的布局层中，寻找具有
第二参考接地区的布局层，并且还逐一地以讯号迹线单元中的每一个为中心，在第二共平面接地金属区的区块内逐层寻找预定数量且电连接第二共平面接地金属区以及第一与第二参考接地区任一者的复数个第二接地穿孔，之后包络预定数量的第一接地穿孔的区域、第二接地穿孔的区域以及各讯号迹线单元的区域为第一不简化区域单元。同样地，之后便能以联集上述多个第一不简化区域单元的方式获得第一不简化区域。
[0013]在另一个方面，在上述第三选取模式中，是以各讯号迹线单元为中心，选择虚拟的窗口，放大上述窗口第一尺寸，判断上述窗口在第一接地金属区内是否能涵盖到第一接地穿孔；放大窗口至第二尺寸，判断上述窗口在第二接地金属区内是否能涵盖到第二接地穿孔；定义窗口的中心至第一接地穿孔中距离窗口的中心最远者之间的距离为选择半径，定义窗口的中心至第二接地穿孔中距离窗口的中心最远者之间的距离为另本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多层金属电路结构的三维模型的不简化区域的选取方法，是在多层金属电路结构的布局设计的完整三维模型中选取第一不简化区域，其特征在于，所述完整三维模型包含有复数布局层，所述第一不简化区域的选取方法包含有至少一种以下选取模式：第一选取模式：在所述完整三维模型的所述布局层中的表层寻找焊垫群组，所述焊垫群组包含有复数个接地焊垫以及至少一个讯号输入输出焊垫；以所述至少一个讯号输入输出焊垫为中心，在所述至少一个讯号输入输出焊垫的外围寻找预定数量的所述接地焊垫；选取包络有所述预定数量的该等接地焊垫以及所述至少一个讯号输入输出焊垫的区块为第一区块；在所述完整三维模型的所述布局层中，寻找具有接地金属区且所述接地金属区位于所述焊垫群组下方的布局层，其中所述焊垫群组内的所述接地焊垫通过复数个接地穿孔电连接所述接地金属区，所述接地金属区内部还设有一个或多个接地过孔，所述接地穿孔设在所述一个或多个接地过孔的外围，选取并包络有所述一个或多个接地过孔的区域以及预定数量的所述接地穿孔的区域为第一区域；联集该第一区块与该第一区域为该第一不简化区域；第二选取模式：在所述完整三维模型的所述布局层中的表层寻找焊垫群组，所述焊垫群组包含有复数个接地焊垫以及至少一个讯号输入输出焊垫；在所述表层寻找连接所述至少一个讯号输入输出焊垫并与所述至少一个讯号输入输出焊垫共平面的讯号迹线，并在所述布局层中寻找电连接所述迹线的讯号导电穿孔，其中所述讯号导电穿孔是通过所述布局层中的第M层至第N层，M和N都为正整数并且M小于N；在所述布局层中的第M层的上一层至第N层的下一层的范围中，以所述讯号导电穿孔为中心逐层寻找预定数量且邻近所述讯号导电穿孔的复数个接地穿孔，包络所述预定数量的所述接地穿孔与所述讯号导电穿孔的区域为所述第一不简化区域；第三选取模式：在所述完整三维模型的所述布局层中，寻找具有讯号迹线与位于所述讯号迹线的一侧的第一共平面接地金属区的布局层，所述第一共平面接地金属区是沿着所述讯号迹线延伸；分割所述讯号迹线成复数个讯号迹线单元；逐一地以所述讯号迹线单元中的每一个为中心，在所述第一共平面接地金属区的区块内逐层在所述布局层中寻找具有第一参考接地区的布局层，并在所述布局层中逐层寻找预定数量且电连接所述第一共平面接地金属区与所述第一参考接地区的复数个第一接地穿孔，包络所述预定数量的所述第一接地穿孔与各所述讯号迹线单元的区域为第一不简化区域单元；在所述布局层中的各层联集各所述第一不简化区域单元以及所述讯号迹线，选取上述联集各所述第一不简化区域单元与所述讯号迹线后的区域为所述第一不简化区域；第四选取模式：在所述完整三维模型的所述布局层中，寻找具有第一接地金属区且所述第一接地金属区内部设有接地过孔的布局层、位于所述接地过孔的一侧的讯号迹线以及位于所述接地过
孔的另一侧的第二接地金属区；沿着所述接地过孔的周围寻找预定数量且电连接所述第一接地金属区与所述第二接地金属区的复数个接地穿孔；包络所述讯号迹线、所述接地过孔的周围中含有所述预定数量的所述等接定穿孔的区域以及所述第二接地金属区，选取上述包络后的区域为所述第一不简化区域。2.如权利要求1所述的第一不简化区域的选取方法，其特征在于，在所述第二选取模式中，是选择所述预定数量的所述接地穿孔中距离所述讯号导电穿孔最远者，并定义所述讯号导电穿孔与所述预定数量的所述接地穿孔中最远者之间的距离为选择半径，依据所述选择半径来选取所述第一不简化区域。3.如权利要求1所述的第一不简化区域的选取方法，其特征在于，在所述第三选取模式中，还在所述讯号迹线相对于所述第一共平面接地金属区的另一侧寻找第二共平面接地金属区，所述第二共平面接地金属区沿着所述讯号迹线延伸；其中，还在所述完整三维模型的所述布局层中，寻找具有第二参考接地区的布局层；逐一地以所述讯号迹线单元中的每一个为中心，在所述第二共平面接地金属区的区块内逐层寻找预定数量且电连接所述第二共平面接地金属区，以及所述第一或第二参考接地区任一者的复数个第二接地穿孔，包络所述预定数量的所述第一接地穿孔的区域、所述第二接地穿孔的区域以及各所述讯号迹线单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：林季民，林伟元，
申请(专利权)人：环旭电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：