随着整个芯片产业的发展都在追求低功耗、高速度、高密度和低电压的趋势,使得对系统性能的要求也越来越高。为了适应更高的工作频率,封装尺寸变得越来越小,封装形式也变得越来越多,更加密集的互连结构使得网络的电气性能更难评估,大大增加了对信号传输的影响。而且整个芯片的设计生产周期也变得越来越短,若都在产品设计之后对其进行性能检测,会让整个工作变得十分繁复,所以必须要求设计师在设计初期就能够对封装的设计进行前仿真分析,来获得其电源分配网络的阻抗,还能从仿真得到的曲线对阻抗变化进行详细的分析。通过这样的前仿真过程便能对设计进行调整与变换,以此达到系统性能的最优化。由此将主要针对FCBGA封装,分析建模仿真得到该电源分配网络的PDN参数。为了获取到该封装的电源分配网络的PDN的相关参数,根据封装的具体结构,将对其进行相应的物理与电气建模,通过对应的算法将其阻抗计算出来,再通过MATLAB GUI以输入封装参数的形式完成对指定封装结构的阻抗计算。FCBGA封装的基本单元模型有bump、电源/地平面、过孔以及焊球等。具体方法是对这些基本单元模型进行建模,将各部分建立好的等效模型进行级联,进而得到整个电源分配网络的PDN阻抗。对于bump,由于尺寸较小,我们将其直接等效成一个电感的形式,再根据电源地bump的分布,通过两根圆杆直导线的经验公式计算自感与互感,然后得到bump模块整个阻抗参数;对于电源地平面和过孔,由于实际结构中两者之间的嵌套关系,我们将两者放在一起建模。具体的方法是:根据封装叠层的尺寸分析出最准确而又合适的建模方法来对其进行等效,经分析后得到计算平面间的PDN阻抗应采用谐振腔算法,之后通过端口将过孔与谐振腔模型进行级联;焊球将封装与电路板连接,它是以凸点的形式存在,而且特征尺寸也非常小,因此在建模的时候也是将其等效为一个电感模型,并且其电感的大小可由经验公式或者拟合公式进行计算。最后将各个模块通过其电路拓扑关系进行整合,便可得到FCBGA的电源分配网络PDN的输出参数及输出曲线。与此同时,整合的整体模型还要加入封装电容和ODC电容的影响,这样可以为设计师提供合适的去耦电容的数值大小和添加位置。最后加入板级的影响以此来获得全链路的对比结果。最后成果的展现将是以一款工具软件的方式,通过对基本封装参数的输入,便可快速计算出相关参数和输出曲线。和其他电磁仿真软件相比,仿真速度得到了很大的提升,极大缩短了仿真时间,为设计提供了更多的便利与时间。