JP2014142795A - シミュレーションプログラム及びシミュレーション装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】格子状構造体のガラスクロスを用いた配線基板の差動配線間に生じる伝搬遅延時間差を解析するシミュレーションプログラムにおいて、コンピュータに、2本一組の差動配線対が格子状構造体の格子の縦横何れかと並行する場合の内部構造を所定の基本単位で3次元電磁界解析モデル化させ、配線基板の3次元電磁界解析モデルにおける格子状構造体の格子の中心線に対して、並行する2本一組の差動配線対の中心線との位置関係を少なくとも二通り決定させ、各位置での差動配線間におけるクロックスキューを算出させ、算出結果のクロックスキューを複数通り組み合わせることで、任意の配線基板におけるクロックスキュー分布を算出させる。
【選択図】図6
Description
図1において、ガラスクロス11は、X軸と平行な方向に並設されたガラス繊維束12と、Y軸と平行な方向に並設されたガラス繊維束13とが格子状に平織りされている。ガラス繊維束12及びガラス繊維束13は、例えば数μm程度のガラス繊維を複数本束ねて数100μm程度の幅にしたものである。
図2に示すように、ガラスクロスを用いた高速伝送用配線基板(以下、ガラスクロス配線基板という)21は、導体層と絶縁層から構成される。導体層は、P配線又はN配線で構成される差動配線22と、N配線又はP配線で構成される差動配線23と、グランドプレーン24、25とで構成される。また、絶縁層は、ガラスクロス11と、ガラスクロス11を硬化させる樹脂26により構成される。
本発明は、3次元数値解析ツールによる電磁界解析の計算コストを抑え、高精度なクロックスキュー統計データを高速に導出することが可能なシミュレーションプログラム及びシミュレーション装置の提供を目的とする。
1つの案では、格子状構造体のガラスクロスを用いた配線基板の差動配線間に生じる伝搬遅延時間差を解析するシミュレーションプログラムにおいて、コンピュータに、2本一組の差動配線対が前記格子状構造体の格子の縦横いずれかと並行する場合の内部構造を所定の基本単位で3次元電磁界解析モデル化させ、前記配線基板の3次元電磁界解析モデルにおける前記格子状構造体の格子の中心線に対して、並行する前記2本一組の差動配線対の中心線との位置関係を少なくとも二通り決定させ、それぞれの位置での差動配線間におけるクロックスキューを算出させ、その算出結果のクロックスキューを複数通り組み合わせることで、任意の配線基板におけるクロックスキュー分布を算出させることを特徴とする。
図5は、本実施の形態におけるシミュレーション装置の機能ブロック図である。
図5において、本実施の形態におけるシミュレーション装置50は、配線基板内部構造作成部51と、クロックスキュー算出部52と、クロックスキュー分布算出部53と、クロックスキュー分布表示部54とを備え、格子状構造体のガラスクロス11を用いたガラスクロス配線基板21の差動配線22と差動配線23との間に生じる伝搬遅延時間差を解析する。
ステップS601で作成された3次元電磁界解析モデルは、図8に示すようなデータとして定義される。例えば、図8(A)に示すような3次元電磁界解析モデルは、図8(B)に示すように、差動配線22は、第1の配線として「形状」が「直方体」、「サイズ」が「幅130マイクロメートル×高さ30マイクロメートル」、「中心座標」が「(235,163)」と定義される。同様に、第2の配線としての差動配線23、第1のガラスクロス11(ガラス繊維束12c、12d及び13)中の第1の縦ガラス繊維束としてのガラス繊維束12c等が定義される。また、図8(C)に示すような3次元電磁界解析モデルは、図8(D)に示すように、ガラス繊維束13cは、第1のガラスクロス中の第1の横ガラス繊維束として、「形状」が「六角柱」、「サイズ」が「幅500マイクロメートル×高さ20マイクロメートル」、「中心座標」が「(250,95)」と定義される。
次に、ステップS602において、クロックスキュー算出部52が、ステップS601で作成した3次元電磁界解析モデルを用いて、ガラスクロス配線基板21の3次元電磁界解析モデルにおける前記格子状構造体の格子の中心線に対して、並行する前記2本一組の差動配線対(差動配線22と差動配線23の対)の中心線との位置関係を少なくとも二通り決定する。
図9(A)、(B)、(C)及び(D)に例示するように、差動配線22及び差動配線23の位置を複数通り変化させる。より具体的には、図10(B)が、図10(A)に示した3次元電磁界解析モデルの差動配線22及び差動配線23を、Y方向にマイナス100マイクロメートル(−100μm)ずらした3次元電磁界解析モデルである。同様に、図10(C)が、図10(A)に示した3次元電磁界解析モデルの差動配線22及び差動配線23を、Y方向に100マイクロメートル(+100μm)ずらした3次元電磁界解析モデルであり、図10(D)が、Y方向に200マイクロメートル(+200μm)ずらした3次元電磁界解析モデルである。
図11に示した例は、図10(A)に示した3次元電磁界解析モデルにおける電磁界解析の結果を示しており、また、図12に示した例は、図10(A)の3次元電磁界解析モデルにおけるクロックスキューの算出結果を示している。
そして、ステップS603において、クロックスキュー分布算出部53が、任意の配線長分だけ、前述のクロックスキュー計算部にて求めたクロックスキューの値を、抽出して足し合わせ、これを複数通り実行することで、クロックスキューの統計データを得る。
図13(A)は、図10を用いて説明したような4つの異なる3次元電磁界解析モデル(モデル1、モデル2、モデル3、モデル4)を順に並べた場合であり、図13(B)は、同一の3次元電磁界解析モデル(モデル3)を4つ並べた場合である。また、図13(C)は、モデル2を2つ続けて並べ、次にモデル3を2つ並べた場合であり、図13(D)は、モデル2とモデル3を交互に並べた場合である。
以上、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明してきたが、上述してきた本発明の実施の形態は、シミュレーション装置の一機能としてハードウェアまたはDSP(Digital Signal Processor)ボードやCPUボードでのファームウェアもしくはソフトウェアにより実現することができる。
12、12a、12b、12c、12d、13、13a、13b、13c、13d ガラス繊維束
21 高速伝送用配線基板(ガラスクロス配線基板)
22、23 差動配線
24、25 グランドプレーン
26 樹脂
50 シミュレーション装置
51 配線基板内部構造作成部
52 クロックスキュー算出部
53 クロックスキュー分布算出部
54 クロックスキュー分布表示部
Claims (4)
- 格子状構造体のガラスクロスを用いた配線基板の差動配線間に生じる伝搬遅延時間差を解析するシミュレーションプログラムであって、
コンピュータに、
2本一組の差動配線対が前記格子状構造体の格子の縦横いずれかと並行する場合の内部構造を所定の基本単位で3次元電磁界解析モデル化させ、
前記配線基板の3次元電磁界解析モデルにおける前記格子状構造体の格子の中心線に対して、並行する前記2本一組の差動配線対の中心線との位置関係を少なくとも二通り決定させ、前記各位置での差動配線間におけるクロックスキューを算出させ、
前記算出結果のクロックスキューを複数通り組み合わせることで、任意の配線基板におけるクロックスキュー分布を算出させる、
ことを特徴とするシミュレーションプログラム。 - 前記3次元電磁界解析モデルの配線伝送方向の長さが、前記格子状構造体における配線伝送方向の格子間距離の整数倍であることを特徴とする請求項1に記載のシミュレーションプログラム。
- 前記3次元電磁界解析モデルの配線伝送に垂直な方向の長さが、前記格子状構造体における配線伝送に垂直な方向の格子間距離の整数倍であることを特徴とする請求項1に記載のシミュレーションプログラム。
- 格子状構造体のガラスクロスを用いた配線基板の差動配線間に生じる伝搬遅延時間差を解析するシミュレーション装置であって、
2本一組の差動配線対が前記格子状構造体の格子の縦横いずれかと並行する場合の内部構造を所定の基本単位で3次元電磁界解析モデル化する配線基板内部構造モデル作成手段と、
前記配線基板の3次元電磁界解析モデルにおける前記格子状構造体の格子の中心線に対して、並行する前記2本一組の差動配線対の中心線との位置関係を少なくとも二通り決定し、各位置での差動配線間におけるクロックスキューを算出するクロックスキュー算出手段と、
前記クロックスキュー算出手段による算出結果のクロックスキューを複数通り組み合わせることで、任意の配線基板におけるクロックスキュー分布を算出するクロックスキュー分布算出手段と、
を備えることを特徴とするシミュレーション装置。
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