摘要：随着封装密度的增加和工作频率的提高，MCM电路设计中的信号完整性问题已不容忽视。本文以检测器电路为例，首先利用APD软件实现电路的布局布线设计，然后结合信号完整性分析，对电路布局布线结构进行反复调整，最后的Spectra Quest软件仿真结果表明，改进后的电路布局布线满足信号完整性要求，同时保持较高的仿真精度。

　　随着集成电路工艺技术的发展，多芯片组件工作速度越来越高，高速信号的处理已成为MCM电路设计能否成功的关键。当时钟信号的上升沿或下降沿很小时，就会导致传输线效应，即出现信号完整性问题。

　　本设计按照图1所示的MCM布局布线设计流程，以检测器电路为例，详细阐述了利用信号完整性分析工具进行MCM布局布线设计的方法。首先对封装零件库加以扩充，以满足具体电路布局布线设计的需要；然后利用APD(Advanced Package Designer)软件直接调用零件封装符号，完成电路初步的布局布线设计；最后结合反射、延时和电磁兼容等信号完整性仿真分析结果进行反复调整，改进后的电路布局布线减小了信号的反射，输入信号的相对延时不超过0.2ns，电磁干扰现象也得到了抑制，满足信号完整性要求。

　　MCM布局布线的软件实现

　　如上所述，MCM布局布线的实现包括电路原理图生成、扩充零件库及最终的布局布线完成和加工数据文件输出。APD Layout包括Padstack(*.pad)、Package Symbol(*.psm)、Mechanical Symbol(*.bsm)、Format Symbol (*.osm)和Shape Symbol(*.ssm)五种，MCM布局布线设计中，所有的布局都必须有正确的Library Packing。MCM设计软件自带封装库往往不能满足具体设计要求，只有扩充零件库后，才能直接调用零件进行布局布线设计及最终的工艺文件输出。首先利用Padstack Editor软件扩充零件库，然后对电路进行封装，并通过Concept HDL给APD软件导出电连接网表文件，最后完成电路布局布线。以检测器电路为例，其原理图主要部分如图2所示，图3为CCT(Spectra)布线后的形式。整个设计中，定义了16个Padstack和81个封装符号，进行251次调用Padstack和89次调用功能单元，其中共用到了251个元件封装符号引脚和229个功能单元引脚。

　　需要注意的是，具体设计时，若利用Orcad进行电路前期设计，则必须将Orcad生成的文件转换为APD软件的mcm文件。但由于转换后的mcm文件存在类似brd的问题，因此，采用Concept HDL软件来导出网表文件，然后提取网线拓扑结构进行仿真。为减少仿真时间，采用分模块仿真方法。

　　仿真分析

　　IBIS模型

　　Spectra Quest和其他电路分析软件一样，要得到精确的仿真结果，必须首先给电路元件提供精确的电气模型。Spectra Quest软件使用的是IBIS模型。IBIS(输入/输出缓冲信息规范)模型采用I/V和V/T表的形式来描述I/O单元和引脚的特性，是一种基于V /I曲线的对I/O BUFFER快速准确建模的方法。它提供一种标准的文件格式来记录如驱动器或接收器输出阻抗、上升/下降时间及输入负载等参数，这些参数由Spectra Quest来读取。IBIS模型具有信号完整性分析所需要的信息，非常适合做振荡和串扰等高频效应的计算与仿真。