用于简化集成电路无源配电网络PDN的模型建立方法及装置

本文件涉及电路电磁兼容，尤其涉及一种用于简化集成电路无源配电网络pdn的模型建立方法及装置。

背景技术：

1、随着芯片技术快速发展，集成电路行业不断进步，芯片的工作频率变得越来越高、精度要求越来越严格、工艺越来越先进，集成电路趋于小型化和复杂化，越来越多的产品将多个芯片焊接在一个微型电路板上，甚至是多个不同功能的模块封装到一起，导致芯片内部的串扰严重；同时随着先进工艺芯片工作电压越来越小，集成电路能够承受的噪声容限越来越小，抗干扰能力不断下降。集成电路电磁兼容(emc)建模可以在设计阶段进行芯片emc能力的评估，避免后续重复设计的成本和时间资源浪费。pdn是电磁兼容模型的重要组成部分，主要描述电磁噪声在芯片中传播的路径，pdn的准确性和通用性直接影响仿真工作。

2、建立pdn的典型步骤首先是通过矢量网络分析仪(vna)测试得到各被测引脚的单端口s参数，由微分参数转换表将s参数转换为z参数，通过得到的z参数确定单端口等效网络；再通过vna测试得到双端口s参数(测试过程中其他引脚悬空后)，双端口s参数矩阵通过微分转换表转换为z参数双端口z参数矩阵将对应的两个单端口等效网络和双端口等效耦合电路构成双端口的等效网络。双端口等效网络建立后，传统建立多端口pdn网络的方法是通过双端口网络直接拼凑成多端口pdn模型，这会导致在中频段仿真结果与实际测量结果不符；而标准中建立多端口pdn网络的方法是通过测量建模引脚的总s参数矩阵，根据总s参数矩阵直接建立多端口pdn网络，这种方法不但测试难度极大，而且建立模型非常困难。而现如今的ic功能越来越复杂，ic引脚也变得越来越多，简单双端口等效网络拼凑成的pdn已不能满足较大规模集成电路的电磁兼容建模。

3、当建立多端口pdn时，虽然可以通过测试更多端口的s参数矩阵快速准确的建立，但是vna的测试接口是有限的，在建立超过vna测试接口数量的多端口pdn时，将多次测试建立的部分端口的pdn简单拼接到一起，会造成仿真结果与实际结果不符的结果。主要原因是在多次测试中，虽然测试的端口不同，但是在两组不同端口的通路中会存在共用的通路，而这条通路会同时在这两组测试端口的测试数据中表现出来，因此如何能够在有限条件下准确快速的建立多端口pdn是电磁兼容建模的前提。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种用于简化集成电路无源配电网络pdn的模型建立方法及装置，旨在解决现有技术中的上述问题。

2、本发明提供一种用于简化集成电路无源配电网络pdn的模型建立方法，包括：

3、测量被测引脚的单端口s参数数据，并测量被测引脚的双端口s参数矩阵数据；

4、建立多端口pdn网络，通过所述被测引脚的单端口s参数数据在测试带宽范围内分别建立被测引脚的单端口等效电路，确定单端口等效电路的模型结构，基于所述单端口等效电路的模型结构，根据所述被测引脚的双端口s参数矩阵数据在测试带宽范围内分别建立被测引脚之间的双端口等效电路的模型结构；

5、基于所述双端口等效电路的模型结构，根据欧姆定律和基尔霍夫定律将复杂四端口等效模型简化，合并或拆分相同耦合结构，组成简化多端口等效电路模型，确定最终的多端口等效模型的结构，通过调节无源器件参数将多端口等效模型的参数调节到符合多组双端口s参数。

6、本发明提供一种用于简化集成电路无源配电网络pdn的模型建立装置，包括：

7、测量模块，用于测量被测引脚的单端口s参数数据，并测量被测引脚的双端口s参数矩阵数据；

8、建立模块，用于建立多端口pdn网络，通过所述被测引脚的单端口s参数数据在测试带宽范围内分别建立被测引脚的单端口等效电路，确定单端口等效电路的模型结构，基于所述单端口等效电路的模型结构，根据所述被测引脚的双端口s参数矩阵数据在测试带宽范围内分别建立被测引脚之间的双端口等效电路的模型结构；

9、简化模块，用于基于所述双端口等效电路的模型结构，根据欧姆定律和基尔霍夫定律将复杂四端口等效模型简化，合并或拆分相同耦合结构，组成简化多端口等效电路模型，确定最终的多端口等效模型的结构，通过调节无源器件参数将多端口等效模型的参数调节到符合多组双端口s参数。

10、采用本发明实施例，能够在不测量所有建模引脚的情况下，解决现有模型适用带宽短、测试条件要求高等问题，使pdn模型具有更大的工作带宽和更小的系统误差，同时通过这种方法可以快速的建立出pdn模型。

技术特征：

1.一种用于简化集成电路无源配电网络pdn的模型建立方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，测量被测引脚的单端口s参数数据具体包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，测量被测引脚的双端口s参数矩阵数据具体包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述被测引脚之间的双端口等效电路具体包括：两个被测引脚的单端口等效模型结构和两个引脚之间的端口耦合等效模型。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述双端口等效电路的模型结构，根据欧姆定律和基尔霍夫定律将复杂四端口等效模型简化，合并或拆分相同耦合结构，组成简化多端口等效电路模型，确定最终的多端口等效模型的结构具体包括：

6.一种用于简化集成电路无源配电网络pdn的模型建立装置，其特征在于，包括：

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述测量模块具体用于：

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述测量模块具体用于：

9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述被测引脚之间的双端口等效电路具体包括：两个被测引脚的单端口等效模型结构和两个引脚之间的端口耦合等效模型。

10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述简化模块具体用于：

技术总结本说明书实施例提供了一种用于简化集成电路无源配电网络PDN的模型建立方法及装置，其中，方法包括：测量被测引脚的单端口S参数数据，并测量被测引脚的双端口S参数矩阵数据；建立多端口PDN网络，在测试带宽范围内分别建立被测引脚的单端口等效电路，确定单端口等效电路的模型结构，在测试带宽范围内分别建立被测引脚之间的双端口等效电路的模型结构；基于所述双端口等效电路的模型结构，根据欧姆定律和基尔霍夫定律将复杂四端口等效模型简化，合并或拆分相同耦合结构，组成简化多端口等效电路模型，确定最终的多端口等效模型的结构。技术研发人员：李彬鸿,高晨贺,赵星,商茵茵,罗军受保护的技术使用者：中国科学院微电子研究所技术研发日：技术公布日：2024/8/1