
代工场频频指定在不同要求下不错流过导线的最大电流量。这些EM Limits取决于几个设想参数,举例线拓扑、宽度和金属密度,先进工艺下影响EM Limits的身分更多,比如Color Metal、VIA-VIA Spacing、Metal Line Number等。EM 退化和 EM 极限取决于互连职责的温度、导线和通孔的材料特质、导线中的电流地方以及脱手器的导线长度 【1】。
关于主要输出的每一个Net,分析是从Stdcell的Driver Pin到Stdcell的整个Receiver Pin扩充的。对Net的每个Metal/Via Segment进行分析【5】。
Foundry提供的Design Rule文档Reliability Rules章节会有关系金属EM Limit先容。通过文档不错看出:
1. AVG Current Limit和Net的长度L、宽度W联系;
2. RMS Current Limit与Net的长度L、宽度W、ΔT联系;
3. PEAK Current Limit与Net的宽度、Peak电流的捏续技能、Peak信号的占空比联系,Ipeak Limit诡计公式如下
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TD示意信号捏续技能,r为信号占空比(就是脉冲捏续技能除以周期),Ipeak_DC由Design Rule文档提供。
6.1.4.1 器用算Iavg的关系设施如下【6】1.关于一个信号Net,由于流过的电流是双向电流(充电和放电经过),平均电流的成果格外接近于0;
2.Redhawk默许敷陈中的电流是完竣(整流)值:Iavg = c*v*f*tr
3.“SEM_RECOVERY_FACTOR <R>”枢纽字不错用来酌量反向电流的复原(假定充放电电流相当):
Iavg = c*v*f*tr*(1-R)/2
关于销毁个Signal Net,R设为不同的值对应的DC EM值如下图:
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小蔡说:
1.复原所有R是分派给放电的充电电流的分数,不错成立为0.0到1.0之间的值。提议设为0.5。
6.1.4.2 中Delta T的物理敬爱Irms端正与金属线的热量或焦耳热联系。ΔT是当电运动过金属线时温度的升高。通过金属线的电流越多,产生的热量就越多,这会导致金属线温度升高。因此,Irms是ΔT的函数,彰着如若ΔT=0,Irms为0,莫得电流就意味着莫得热量。如若ΔT增多得太多,热量将教唆到相邻澄澈上温度升高。从图7-4可知:
1.其他要求成立相通,一个ΔT为5,一个为10,成果如下:关于销毁根Net,流过Net的电流没变,然则Constraint(Limit)转变了,导致EM的Violation数值不相通。ΔT设为5(上头成果)比ΔT设为10更悲不雅;
2.从底下的成果看,ΔT的变化转变了Metal的过流才调的极限,仔细看的话,ΔT为10的Current Limit是5的根号2倍(快要1.414)。原因是Metal的过流才息争ΔT开根号成正比;
3. ΔT的物理敬爱不错清醒为:焦耳热引起的温度飞鼎盛到设定值,器用就以为Metal Net出现违例。成立的越小,更容易出现违例。
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如图7-5,关于销毁个Net,不同类型的电流的EM值不相通,一般RMS最悲不雅,关于PEAK,天然流过金属Net的电流大,然则PEAK电流的Limit也很大,是以PEAK电流的EM值不一定是最差的。
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6.1.5 EM违例的判断法度一种常见的 EM 检查是测量流过电线的平均电流或直流电流,并将其与代工场指定的极限电流进行比拟。设想中导线中平均或直流电流的影响频频使用布莱克方程进行量化(如下公式),该方程用于测量和比拟具有不同参数(举例平均电流密度、温度、和活化能)的互连的臆度平均故障技能 。
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MTTF:Median Time to Failure 平均失效技能
A:和导体图像关系的常数
J:电流密度
N:酌量了除了焦耳热电流流向的影响的电流密度关系参数
Ea:激活能
K:玻尔兹曼常数
T:开尔文温度
另一种常见的检查是测量峰值和 RMS流过互连的电流,并证实代工场指定的策画检查它们。此检查是为了确保不会因互联线中的焦耳或自热而发生金属失效【1】。
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