[发明专利]一种射频集成制造中工艺IP统计建模方法

说明书

本发明公开了一种射频集成制造中工艺IP统计建模方法，该方法通过数据处理、算法建模和仿真模型包构建等主要环节，快速有效地实现了工艺制造能力波动水平分析的一体化工艺IP建模方案。

技术领域

本发明涉及射频微波建模仿真技术领域，特别涉及一种射频集成制造中工艺IP统计建模方法。

背景技术

射频微波系统集成制造中的集成工艺，如典型组件或器件封装中常用的金丝键合、垂直互联、水平过渡结构等，其电性能指标对制造工艺中的材料参数、介质厚度、布线尺寸、加工过程等十分敏感。集成工艺对保证射频微波系统的电性能，尤其射频信号传输有十分重要的作用。仿真设计时若忽略系统集成过程中工艺波动的影响，往往导致产品预期性能与最终性能存在较大差异，从而增加产品调试工作量。

现有射频建模方法代表性的主要是等效电路建模、经验模型等方法。当前缺乏一种可以对制造工艺波动进行仿真建模，从而快速有效分析的方法。

而在射频仿真领域，一般通过电磁全波仿真软件，如HFSS/CST，进行射频传输结构分析；另一方面，射频EDA仿真软件，如安捷伦ADS(Advanced Design System)、Cadence软件从链路角度，依靠软件提供的模型可以实现系统级的快速仿真分析功能。但射频微波集成制造中工艺参数种类繁多，部分结构的工艺参数无法进行批量准确量化，缺乏可以实现射频集成制造能力波动水平分析的工艺IP建模方法。

在实际研究应用中存在以下问题：

1)不同建模算法一般仅适用于特定射频元器件对象，模型发展难以跟上工程化应用的快速需求，不能满足分析实际制造能力的工艺IP建模需求；

2)现有射频仿真软件提供的方案不能有效解决快速仿真验证和制造水平对系统性能影响程度分析两个综合性问题；

3)集成制造环节与射频设计环节存在脱离，亟需一种标准的可扩展的方法将工艺水平分布规律以设计可便捷使用的工艺IP模型库的形式进行反映。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺点，本发明提供了一种射频集成制造中工艺IP统计建模方法。

本发明的技术方案如下：

一种射频集成制造中工艺IP统计建模方法，包括如下步骤：

1)测量并采集测试样本在工作频段内的S参数值为样本数据集；

2)将工作频段划分为多个子频段，并计算某一S参数值在子频段内的均值mS；

3)根据步骤2)所得均值mS，建立分布统计模型S～F(θ,mS)，表示样本数据S参数值服从分布函数F，其中，θ为分布参数；

4)建立子频段电性能映射模型：

S＝N(f_n,mS,w)

其中，N表示建模所采用的连续映射模型，S表示模型输出的电性能参数，f_n表示仿真时信号流的工作频点，w是模型N中的各类系数参数；

5)根据步骤3)和步骤4)，建立工艺IP统计模型。

与现有技术的视角不同，本发明的目的是从工艺IP模型开发应用入手，提出一种可以将制造工艺水平能力进行统计建模，可快速准确地实现模型开发、集成封装及更新维护的一体化方案，特别适用于射频微波集成工艺的电性能分布特性的统计建模与仿真应用。本发明，对集成制造中工艺IP的电性能数据进行统计建模，将制造工艺水平通过标准IP库的形式真实反馈给设计者供其仿真调用，进而，使得系统级的仿真中可以涵盖工艺制造能力分析，仿真可以快速有效地验证工艺制造水平对系统性能的影响，有利于缩短设计验证周期。

步骤2)中，样本数据集经过数据预处理模块按典型应用频段划分出子频段，某一S参数值视关注点不同而选取。