西门子数字化工业软件近日宣布推出 Calibre® 3DThermal 软件，可针对 3D 集成电路 (3D IC) 中的热效应进行分析、验证与调试。Calibre 3DThermal 整合了西门子 Calibre 验证软件和 Calibre® 3DSTACK 的功能以及 Simcenter™ Flotherm™ 的热场解析引擎，让芯片设计人员能够从芯片和封装设计的早期内部探索到 signoff 阶段，针对设计中的热效应进行快速建模和可视化呈现，从而采取措施缓解此类问题。Calibre 3DThermal 可为后续电气仿真提供必要输出，以便将热影响纳入考量。此外，Calibre 3DThermal 也可接收输入边界条件进行分析，及为 Simcenter Flotherm 提供输出，从而实现从 IC 到封装，再到电路板和系统级别的全过程热建模。

Calibre 3DThermal 的开发旨在应对 3D IC 架构对于散热的强制需求，它提供一种快速、准确、强大且完整的方法，用于快速识别并解决复杂的散热问题。Calibre 3DThermal 拥有强大的灵活性，允许用户以很少的输入先开始可行性分析，在获得更多详细信息后，再执行更加详细的分析，并可充分考虑金属的分布细节及其对散热的影响。这种渐进式方法使得设计人员能够优化分析并进行各种修复，例如变更版图布局和添加堆叠过孔或 TSV，以避免出现热效应热点并/或进行更有效地散热。这种迭代过程将一直持续至组装完成，进而显著降低在流片时出现性能、可靠性和制造问题的风险。

要提供这种先进水平的热分析，必须对 3D IC组装有全面理解，如果一直等到组装全部完成才发现和纠正错误，则可能严重干扰项目进程。 Calibre 3DThermal 通过自动化和集成化降低了这种风险，让工程师能够在设计各个阶段进行热分析迭代。

Calibre 3DThermal 嵌入了定制化的西门子 Simcenter Flotherm 热场解析引擎，可创建的 chiplet 级热模型，用于整个 3D IC 组装的静态或动态仿真。结果的分析调试可通过传统的 Calibre RVE ，集成至各种不同的 IC 设计工具中，让调试得以简化。这些工具的集成可以为 3D IC 设计人员的特定需求，提供量身定制的热分析解决方案。

与所有 Calibre 产品相同，Calibre 3DThermal 可无缝集成来自第三方的设计工具，以及来自西门子的各种软件，包括新推出的 Innovator3D IC™。在所有设计流程中，Calibre 3DThermal 均可以捕捉和分析整个设计生命周期的热数据。

西门子数字化工业软件 Calibre 产品管理副总裁 Michael Buehler-Garcia 表示：“Calibre 3DThermal 代表了我们在 3D IC 设计和验证领域取得的重大进步，它能够帮助设计人员在设计流程的早期阶段应对散热挑战。通过将热分析直接集成到 IC 设计流程的各个阶段，我们的客户能够更加充满信心和高效地创建更可靠的高性能 3D IC。”

与联华电子开展协作

西门子与联华电子 (UMC) 携手合作，为 UMC 客户部署采用 Calibre 3DThermal 的创新热分析流程。该流程专门为 UMC 的晶圆级堆叠封装 (wafer-on-wafer) 和 3D IC 技术量身定制，并已通过验证，计划很快提供给 UMC 的全球客户。

联华电子设备技术开发和设计支持副总裁郑子铭 (Osbert Cheng) 表示：“半导体行业面临着日益严峻的散热挑战，尤其在先进 3D IC 技术的散热分析和热梯度仿真方面，UMC 一直致力于为行业提供有效解决方案。通过与西门子开展合作和应用 Calibre 3Dthermal，我们现在能够为客户提供完整的热分析能力，助其解决关键的散热问题，从而进行设计优化，增强产品性能以及可靠性。”