西門子數位工業軟體近日宣佈推出 Calibre® 3DThermal 軟體，用於 3D 積體電路（3D-IC）熱分析、驗證與除錯。Calibre 3DThermal 將 Calibre 驗證軟體和 Calibre® 3DSTACK軟體的關鍵能力，以及西門子 Simcenter™ Flotherm™ 軟體運算引擎相結合，使晶片設計者能從晶片和封裝早期的內部探索一直到 Signoff 的各階段，快速進行設計熱效應的建模和分析結果視覺化，並減輕此類問題。Calibre 3DThermal 能夠提供必要的輸出，以便在電氣仿真作業時將熱影響納入考量。
此外，Calibre 3DThermal 既能作為輸入邊界條件，又能為 Simcenter Flotherm 提供輸出，實現從 IC、封裝、電路板一路到系統層級的全過
程熱建模。
Calibre 3DThermal 的開發旨在克服 3D IC 架構對於散熱的特殊需求，它可以提供快速、準確、強大和全面的方法，協助識別並快速解決複雜的熱問題。Calibre 3DThermal 提供彈性能力，允許用戶一開始能以極少的輸入進行可行性分析，之後取得更詳細的資訊時能執行更詳細的分析，並充分顧及金屬線路細節及其對散熱考量因素的影響。這種漸進式方法能讓設計師完善其分析並實施修復措施，例如更改平面佈置，以及增加堆疊的過孔或矽穿孔（TSV）以避免熱點和/或更有效地散熱。此疊代程序會持續到完成組裝為止，這將大幅降低最終 tape-out 階段出現效能、可靠性和製造問題的風險。
要在此高階層級進行熱分析，必須對 3D IC 組裝具有全面理解。等到完成組裝後才識別和修正錯誤可能會嚴重中斷設計時程。Calibre 3DThermal 透過自動化和整合功能可顯著減輕此風險，讓設計師能夠在設計任意階段疊代執行熱分析。
Calibre 3DThermal 嵌入了西門子 Simcenter Flotherm 軟體解算引擎的自訂版本，以建立精確的小晶片層級熱模型，對完整的 3D IC 組裝進行靜態或動態仿真。傳統的 Calibre RVE 軟體結果檢視器已整合至各種 IC 設計工具，從而簡化了除錯過程。這些強大的工具的整合讓西門子能針對 3D IC 設計師的特定需求，量身打造出高效的熱分析解決方案。
如同其他所有 Calibre 產品，Calibre 3DThermal 無縫整合了一系列引領業界的第三方設計工具與西門子軟體，包括最新推出的 Innovator3D IC™。在所有設計流程中，Calibre3DThermal 均可擷取並分析整個設計生命週期中的熱資料。
西門子數位工業軟體 Calibre 產品管理副總裁 Michael Buehler-Garcia 表示：「Calibre 3DThermal 軟體代表了 3D IC 在設計和驗證領域的重大進步，它能夠協助設計業者在設計流程的早期應對散熱挑戰。透過將熱分析能力直接整合至 IC 設計流程的每個階段，使客戶以更大的信心和更高的效率建立更可靠的高效能 3D IC。」
與聯華電子攜手合作
西門子與聯華電子（UMC）合作，為 UMC 的客戶部署採用 Calibre 3DThermal 軟體的創新熱分析流程。該流程專為 UMC 的晶圓堆疊（wafer-on-wafer）及 3D IC 技術量身打造，並已經通過認證，計劃不久後就會開放 UMC 全球客戶使用。
聯華電子元件技術開發及設計支援副總經理鄭子銘（Osbert Cheng）表示：「半導體產業面臨著日益嚴峻的散熱挑戰，特別是在先進 3D IC 技術的散熱和熱梯度方面，UMC 一直致力於提供有效解決方案。透過與西門子合作及 Calibre 3DThermal 的實作，我們現在能為客戶提供全面的熱分析能力，助其解決關鍵的散熱問題，並將設計最佳化，以提高效能和可靠性。」
