使用 Ansys Q3D 进行电容提取

精确的电容提取在高速和 RF 设计中至关重要。虽然简单的公式可以提供一个很好的起点，但它们往往无法捕捉 fringing fields 和 layout-dependent parasitics 的影响。在本博客中，我们演示了如何使用Ansys Q3D Extractor来计算电容值，从基本的平行板电容器开始，然后转到MEMS芯片的切口，以检查焊盘和RF线对整体电容的影响。

平行板的电容提取

这个平行板示例演示了提取电容的 Q3D 工作流程。首先绘制一个 1.4 毫米 X 1.7 毫米的矩形，然后以 0.1 毫米的间距复制它以创建平行板。

 

 

 

要将铜分配给创建的对象，请选择它们，然后选择 Assign Boundary > Thin Conductor。将材料设置为 copper，然后单击 OK。

 

 

 

接下来，右键单击 Project Manager 中的 Nets 并选择 Auto Identify Nets 来识别网络。

 

 

 

要添加接地网简化矩阵，请右键单击项目管理器中的 Reduce Matrix，选择 Ground Net，选择一个已识别的网络，然后单击 Save and Close。约化矩阵引用定义的接地网络，而不是无限接地。

 

 

 

在项目经理中，右键单击 Analysis，选择 Add Solution Setup，然后选择 Capacitance/Conductance。

 

 

 

右键单击 Setup1 并选择 Analyze 以运行仿真。仿真完成后，右键单击 Setup1 并选择 Matrix。在矩阵查看器中，取消选中 Conductance 并选择 Ground Net Matrix 以查看电容结果。

 

 

焊盘和射频线路电容

在下面的比较中，我们使用 Q3D 从 MEMS 芯片切口中提取两种配置的电容矩阵：一种仅带有焊盘，另一种带有连接到 RF 线路的焊盘。

 

仅垫

 

连接到 RF 线路的焊盘

按照上述工作流程，提取焊盘的电容，得到的电容矩阵如下所示。

 

 

 

添加 RF 线路后，更新的电容矩阵为：

 

 

 

这种比较表明，焊盘是总电容的主要贡献者，而 RF 线路则略有增加。

可下载资源

https://4420950.fs1.hubspotusercontent-na1.net/hubfs/4420950/Q3D_Capacitance.aedtz