[发明专利]基于电热联合建模仿真的功率放大芯片设计优化方法

摘要

本发明公开了一种基于电热联合建模仿真的功率放大芯片设计优化方法，该方法包括以下处理步骤，步骤1：设计功率放大芯片并进行仿真获得该芯片的电气参数；步骤2：根据电路布局获得该芯片的版图及版图的面积参数；步骤3：获得热模型，并且计算获得热流参数；步骤4：进行网格划分，从而获得该芯片内部不同位置的实际温度；步骤5：通过该芯片内部不同位置的实际温度对该芯片的电路及版图进行优化从而降低该芯片的电气误差和芯片内部的实际温度；步骤6：将优化后的芯片重复进行步骤1‑步骤5的处理直到芯片达到指定的电气指标并且工作温度在可靠范围内，则优化结束。本发明通过对功率放大芯片的电路和版图进行优化，可以提高热分析的准确性，降低功率放大芯片的误差，提高芯片的可靠性。

主权项

1.一种基于电热联合建模仿真的功率放大芯片设计优化方法，其特征在于，该方法包括以下处理步骤：步骤1：设计功率放大芯片电路并进行仿真获得该芯片的电气参数；步骤2：根据该芯片的电气参数布局获得该芯片的版图及版图的面积参数；步骤3：根据该芯片的电气参数和版图的面积参数对该芯片进行等效获得热模型，并且计算获得热流参数；步骤4：对热模型进行网格划分，通过加载热流参数仿真获得该芯片内部不同位置的实际温度；步骤5：通过该芯片内部不同位置的实际温度对该芯片的电路及版图进行优化从而降低该芯片的电气误差和芯片内部的实际温度；步骤6：将优化后的芯片重复进行步骤1‑步骤5的处理直到芯片达到指定的电气指标并且工作温度在可靠范围内，则优化结束；在步骤1中，将芯片分为输入匹配模块、与输入匹配模块连接的放大模块、与放大模块连接的输出匹配模块和控制模块；设置初始温度T0并测量芯片的电气参数：输出功率P0、电源转化效率PAE0、工作电压V0、工作电流I0、放大模块以热能形式损耗的总功率HT0和放大模块中有源器件的总尺寸ST0，其中：HT0＝V0I0‑P0＝V0I0(1‑PAE0)；在步骤2中，通过放大模块的电路结构和所使用的工艺库LB0获得该芯片布局的版图及版图的面积参数，并且包括以下处理：步骤201：热源分隔；将有源器件分为N个放大单元，测量获得每个放大单元获得的有效散热面积步骤202：热源分离；将放大单元之间以一定间隔分离以降低热耦合和磁耦合；步骤203：热源边缘化；将放大模块选择靠近外围电源和接地焊接点。