Virtuoso Meets Maxwell: 裸片版图导出（Die Export）功能改头换面

12 Oct 2020 • 4 minute read

”Virtuoso Meets Maxwell “是一系列旨在探讨Virtuoso RF 和Virtuoso MultiTech现有及潜在功能的博客。Virtuoso又是如何与麦克斯韦方程组(Maxwell)联系上的呢? 当前版本的Virtuoso 支持射频设计，设计工程师们使用麦克斯韦方程组，就能测量物理和辐射效应。该系列博客除了提供一些实用软件和增强功能的精辟见解外，还能通过播客的方式，与听众分享博主和专家们在使用Virtuoso Packaging各种工具时，所积累的经验和知识。我们的博客将隔周准时更新，并于周一准时上线！

大家好! 今天，我想给大家介绍Virtuoso RF解决方案中裸片版图导出（Die Export）的最新增强功能，其中大多数功能都已在ICADVM18.1 ISR10中发布。如果您还不知道什么是裸片版图导出，或者还不了解它是如何适用于Virtuoso RF解决方案，那么我强烈推荐这篇文章“TILP! What’s a TILP? ”，它介绍了与工艺无关的Pcell (TILP) 概念；以及“ Export the Die? What Am I Exporting? To Where? ”和“ What About My Die That Has No Bumps, Only Pad Shapes? How Do I Export That? ” 这两篇文章，可以了解如何为裸片版图创建TILP。此外，通过这篇文章“ Learn Your Moves – We’re Doing an Edit-in-Concert”，您可以了解为裸片版图创建的Die TILP 如何作用于协同编辑，从而实现IC-封装-电路板协同设计。

为什么要改进这些功能呢？ 导出的裸片的abstract包含了裸片的尺寸和边界信息以及I/O的位置信息，它作为中间文件可用于Cadence 不同工具间的信息转换（如 Innovus, Virtuoso 和Allegro ），这并不算是一个新功能，它在Virtuoso RF解决方案发布前就已经出现了。尽管如此，我们在刚开发Virtuoso RF解决方案时，仍然打算从头开始重写这个功能，这是因为它可能已过时，需要增强其性能和容量、改进其使用方式以满足现在产品需求。我们在很多阶段都做了相应的调整，最终版已在ICADVM18.1 ISR10 中完成并发布。

改进的基于 Shape-based Die export的报告 我在之前的文章“ What About My Die That Has No Bumps, Only Pad Shapes? How Do I Export That? “中，介绍了对于使用与金属形状重叠的标签来识别IO位置的裸片，如何对这个裸片进行导出。。尽管该功能已经存在了一年多，但是在ISR10中我们继续改进了die export之后生成的报告，，使其与基于Bump的die export 流程生成的报告更匹配。现在，在您运行完die export后, Virtuoso CIW主窗口中会显示以下信息：

Shape Based Export Die Report (PAD_SHAPES/wirebond/layout)

**********************************************************************************

Labels with overlapping shapes:

Front Side: 14

Back Side: 0

Labels without overlapping shapes:

Front Side: 0

Back Side: 0

**********************************************************************************

Shape Based Export Die End: "Mar 22 13:16:06 2020"

Shape Based Export Die Lapse Time: 2

用于Die export的公开skill函数：现在无需打开图形界面（UI）即可运行Die export。您可以使用vrfExportLayoutSkill()这个基于skill的公开函数来运行Die export。您可以通过在线文档找到关于该功能的所有信息，并且目前它支持的功能比UI 上的功能还要多。

自定义CDF 有时候，您需要对CDF或导出的Die进行自定义。您可以从CSV 文件中读取该自定义CDF。CSV 文件的示例如下：

footprintCellName,DEVICE_TYPE,userProp1,userProp2,userProp3

Footprint CellName,DEVICE_TYPE,Part No,my Prop2,my Prop3

wirebond_PKG,wirebond_PKG,A123456,value2,value3

在这个示例中，有两个必填的CDF 文本框：Footprint CellName 和DEVICE_TYPE，它们对应的值分别为wirtbnd_PKG 和wirebond_PKG。此外，该CSV文件还含有三个用户自定义属性：Part No，my Prop2 和my Prop3，它们对应的值分别为A123456，value2 和value3 。

现在可以通过skill函数调用此CSV文件来自定义CDF，如下所示：

vrfExportLayoutSkill(cvId "Metal1T P0" "" ?dieInterfaceType "SHAPEANDLABEL" ?includeUnconnectedBump t ?pinNumbering "Use numbers from file" ?pinNumberFile "./myDieFileName2.txt" ?abstractLib "die_footprintFromFile2" ?frontLabelLPP "Metal1T P0" ?backLabelLPP "" ?csvFileName "./part.csv")

区域/标识信息传递: 通常，Die的区域信息只能在导出的abstract中被捕获。现在，Die export也支持此功能。

下图为只含有pad 形状的裸片版图示例。请注意这两个标签： WireBond_PAD_SHAPE 和dTm，其目的是在导出的Die（如abstract）中传递这些区域信息。

使用vrfExportLayoutSkill() 这个SKILL函数就可以完成区域信息传递，如下所示：

vrfExportLayoutSkill(cvId "Metal1T P0" "" ?dieInterfaceType "SHAPEANDLABEL" ?includeUnconnectedBump t ?pinNumbering "Use numbers from file" ?pinNumberFile "./myDieFileName2.txt" ?abstractLib "die_footprintFromFile" ?frontLabelLPP "Metal1T P0" ?backLabelLPP "" ?areaTransferFile "./logoFile.txt")

注意?areaTransferFile 这个参数的用法如下，我们使用了一个名为./logoFile.txt的标识文件，其内容如下：

</TransferAreas>

<SetName name="Set1">

<Layer name="PDiff"> </Layer>

<Purpose name="P0"> </Purpose>

<Property name=""> </Property>

<Class name="CONDUCTOR"> </Class>

<SubClass name="TOP"> </SubClass>

</SetName>

<SetName name="Set2">

<Layer name="ResWdum"> </Layer>

<Purpose name="drawing"> </Purpose>

<Property name=""> </Property>

<Class name="CONDUCTOR"> </Class>

<SubClass name="TOP"> </SubClass>

</SetName>

</TransferAreas>

另外需要注意上述两行黄色高亮部分的内容，需明确给出我们想要传递的形状和标签对应的具体层次信息。在这个例子中，对应的具体层次为PDiff/P0. Die一旦被导出，这也正是标签在die export生成的abstract视图中的显示方式。

支持同一个Die 的多个属性：裸片版图导出功能现在支持多个属性作用于同一个Die 。以之前的part.csv为例，我们可衍生出3种不同属性的变体：

footprintCellName,DEVICE_TYPE,userProp1,userProp2,userProp3

Footprint CellName,DEVICE_TYPE,Part No,my Prop2,my Prop3

wirebond_PKG1,wirebond_PKG1,A123456,value2,value3

wirebond_PKG2,wirebond_PKG2,A789022,value2,value3

wirebond_PKG3,wirebond_PKG3,A123789,value2,value3

当part.csv 文件用于导出Die 时，该文件会被放置于Virtuoso 5x 库结构的exported die 下。用户在封装原理图中实例化抽象的Die 时，可以选择这些属性中的任意一个。

从Virtuoso 版图中导出Die 文本文件： Virtuoso 版图能够导出Die 文本文件。该文件的格式如下：

;File: /vols/VFE_PE_T3_vol01/skabir/TRO2018/VRF_RAK/VRF_PA_BGA_RAK/myDieFileName.txt

;Date: Oct 15 00:51:34 2019

;Units(DBUPerUU): 2000.000000

;Extents: ((-2.7 -5.35) (1134.25 1080.35))

;

;Pin Number Padstack X Coord Y Coord Rotation Pin Use Net Name Metal Layer

;

gnd2_EXTRA1 gpdksige50/bump2/layout 65.500000 217.750000 MXR90 BI gnd2 Metal3 drawing

gnd1_EXTRA1 gpdksige50/bump2/layout 1064.450000 841.000000 MXR90 BI gnd1 Metal3 drawing

pdet gpdksige50/bump2/layout 765.650000 1006.400000 MY BI pdet Metal3 drawing

gnd gpdksige50/bump2/layout 196.050000 1006.400000 MY BI gnd Metal3 drawing

vcc1 gpdksige50/bump2/layout 1067.700000 715.850000 MY BI vcc1 Metal3 drawing

gnd2_EXTRA4 gpdksige50/bump2/layout 65.500000 386.250000 MXR90 BI gnd2 Metal3 drawing

与此同时，该文件也适用于Cadence SiP 版图支持的格式，除以下情况外：

1. Padstack列已改进，增加了 padstack的 Lib/Cell/View 信息；
2. 添加了一可选列，“Metal Layer” 。

使用自定义的pin编号来更新裸片版图：在封装领域，通常使用含有pin 编号的Die footprint 来表示芯片的封装，但它不适用于集成电路版图领域。对于集成电路版图领域而言，它们普遍使用pin 的名称而不是 pin的编号。 Virtuoso RF 解决方案导出的Die 提供了一种简单的机制来解决这个问题。导出的Die text file 可以按以下方式进行修改，通过Pin Number 列来修改pin的编号。

;Pin Number Padstack X Coord Y Coord Rotation Pin Use Net Name Metal Layer

;

12 gpdksige50/bump2/layout 65.500000 217.750000 MXR90 BI gnd2 Metal3 drawing

19 gpdksige50/bump2/layout 1064.450000 841.000000 MXR90 BI gnd1 Metal3 drawing

18 gpdksige50/bump2/layout 765.650000 1006.400000 MY BI pdet Metal3 drawing

13 gpdksige50/bump2/layout 196.050000 1006.400000 MY BI gnd Metal3 drawing

11 gpdksige50/bump2/layout 1067.700000 715.850000 MY BI vcc1 Metal3 drawing

9 gpdksige50/bump2/layout 65.500000 386.250000 MXR90 BI gnd2 Metal3 drawing

该文件也可用于更新Virtuoso RF 解决方案中的裸片版图。一旦完成此更新，每个Bump/pad 都会添加名为“ APD_PIN_NUMBER”的属性，这也是从Pin Number 栏中提取的pin 编号。另外请注意对于基于形状的裸片，APD_PIN_NUMBER属性会被添加至标签，因为导出视图时，是由标签决定pin的名称，pin 的编号也须与之对应。

导出含有自定义pin编号的裸片：目前我们有两种机制来导出含有自定义pin编号的裸片版图。一旦裸片版图被更新，其Bumps/shapes 含有APD_PIN_NUMBER 属性，就可以使用vrfExportLayoutSkill()函数出Die.

vrfExportLayoutSkill(cvId "Metal3 drawing" "" ?dieInterfaceType "IO cell" ?includeUnconnectedBump t ?pinNumbering "Use numbers as-is" ?abstractLib "die_footprintFromLayout")

此外，argument ?pinNumbering 以及其值（使用之前一样的数值）

但是，如果这个Die layout 不可编辑，则无法将APD_PIN_NUMBER属性添加至版图中。在这种情况下，可以通过die 文本文件中的pin numbers直接导出Die，而不必将其添加到Die 版图中。您可以通过以下方式，使用vrfExportLayoutSkill() 函数进行设置：

注意参数 ?pinNumbering，其值应为“Use numbers from file”

未来待改进的功能：我们计划推出更多与Die export相关的改进功能, 包括导出XDA 格式，通过读取Die 文本文件创建含有bump cells 和pad shapes 的版图，以及在裸片版图导出时交换 bump cells.

今天就到这里，相信您已了解所有关于Die TILP 的信息，分别适用于包含bump的裸片版图和基于pad shape的裸片版图两种情况！

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Original Author: (Sutirtha) Kabir

Chinese Blog Post: Deepti Mishra Gupta

Translator: Lucy Luo

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