EDA設計工具在SiP制造流程中占有舉足輕重的地位，目前市面上最常見的SiP設計工具是Allegro Package Designer Plus和SiP Layout Option，其可實現2D 2.5D 3.D 等封裝工藝中芯片，封裝，無源器件在基板上的構建，疊構，設計，驗證及生產文件生成。其簡化了多個芯片集成在單個基板上的設計流程 。

（裸芯疊構示意）

（Wire Bond 設置）

（3D檢查）

同時在SiP設計完成后，我們通常需要對SiP封裝的電性能及熱性能進行電熱協同仿真，以保證封裝產品的可靠性。Cadence針對封裝SIP的仿真分析工具主要分為三大類：一是封裝模型的提取、建模工具，二是信號完整性工具，第三類為電源完整性工具，具體如下：

模型提取

XtractIM

**XtractIM **是一款專門針對IC封裝的寬帶模型提取及封裝性能評估工具。XtractIM能夠生成標準的IBIS格式和SPICE子電路格式的封裝模型。提取出的模型可以是各引腳或各網絡的RLC網表，可以是帶耦合參數的矩陣，也可以是Pi/T型SPICE子電路。XtractIM生成的模型可以用來評估封裝模型電性能的好壞，也可用于系統級的SI和PI的仿真。

XcitePI

**XcitePI **是以芯片為中心的仿真和模型提取工具，可以用來設計和驗證電源分配網絡（PDN）和高速I/O。XcitePI可以提取芯片PDN模型和I/O互連模型。用戶可以選擇對部分結構或者整個芯片提取模型。模型提取考慮到整個芯片電源網格所有導體的寄生電阻，電容和電感的耦合。XcitePI提取的模型可以進一步用在系統級分析或者芯片-封裝-PCB的協同設計。XcitePI還支持時域和頻域的芯片PDN仿真，評估I/O電源地和信號的性能。

PowerSI

**PowerSI **可以為PCB和IC封裝提供快速準確的通用頻域電磁場分析，如S參數、Z參數的模型提取，空間模式下的噪聲耦合分析，EMC/EMI分析，諧振模式分析，走線阻抗和耦合檢查等。從而有助于解決高速電路設計中日益突出的各種PI和SI問題：如信號和電源網絡布線質量的定量分析和耦合分析，電源平面的噪聲分布和去耦電容的放置，封裝的電磁輻射，封裝結構中可能存在的諧振模式，以及走線的整體阻抗檢查和耦合分析等。PowerSI可以在布局布線前用于創建PI和SI的布線規范，也可以在布局布線后用于發現或改善潛在的設計風險。

Clarity

**Clarity 3D **求解器是一款針對互聯PCB，IC封裝和系統集成封裝設計的3D電磁（EM）仿真工具。Clarity 3D Solver可在設計5G，汽車，高性能計算（HPC）系統和具有高標準精度的機器學習應用程序時解決最復雜的電磁（EM）挑戰。業界領先的Cadence分布式多處理技術使Clarity 3D解算器能夠提供幾乎無限的容量和10倍的速度，從而有效地解決更大、更復雜的結構問題。它創建了高度精確的S參數模型，用于信號完整性（SI），電源完整性（PI）和電磁兼容性（EMC）分析，使仿真結果與實驗室測量相匹配。Clarity 3D Solver可以通過有效地將可用計算資源與設計大小相匹配來解決真正的3D結構。

信號完整性

SystemSI Serial Link Analysis

**SystemSI Serial Link Analysis **是專用于高速SerDes接口（如PCI-e, HDMI, SFP+, XAUI, Infiniband, SAS, SATA, USB等）進行系統級芯片到芯片驗證的仿真工具。SystemSI-SLA時域、頻域和統計分析相結合的技術確保高速串行互連分析的效率和仿真精度， SystemSI-SLA采用易用的模塊化拓撲編輯系統網表，支持多種SPICE子電路模型（如IBIS, Device, Touchstone, BNP等），采用時域、頻域和統計相結合的分析技術，通過進行無源通道頻域響應分析、通道特性時域沖激分析、大容量數據碼型的統計分析、誤碼率分析等，提取系統鏈路的統計眼圖、浴盆曲線等特征參數，為串行鏈路系統性能評估提供依據。SystemSI-SLA支持各種領先的AMI/VMI模型，通過先進的串擾、抖動、噪聲分析和靈活的參數掃描分析，并充分考慮信號反射、串擾、碼間干擾、SSN等對信號質量的影響。

SystemSI Parallel Bus Analysis

SystemSI Parallel Bus Analysis 是專門針對源同步高速并行總線接口(如DDRx)而開發的系統級芯片到芯片驗證工具。SystemSI-PBA的前仿真能力（包括3D全波Via-wizard建模能力）確保精確的寬帶模型能夠快速產生并與其他系統模塊連接。而后仿真能力允許用戶加入優化的、包含更多細節信息的實際版圖模型并進行最終的驗證分析。所有的SI效應如導體/介質損耗、反射、ISI碼間干擾、串擾以及同步翻轉噪聲（SSN）等都能在一個仿真引擎中同步考慮。其非理想電源仿真能力能精確模擬真實PDN噪聲對信號的干擾。

**電源完整性

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Celsius

**Celsius Thermal Solver **是業內針對從集成電路到物理部件全電子系統所設計的一款完整電熱協同仿真解決方案。Celsius Thermal Solver能夠與Cadence IC、封裝和基板設計平臺實現無縫集成。利用創新的多物理場技術應對這些挑戰。將實體結構有限元分析（FEA）與計算流體動力學（CFD）相結合，Celsius Thermal Solver可以在同一工具內完成系統分析。Celsius Thermal Solver幫助工程團隊結合電氣和熱力分析，進行電力和熱力流動仿真，從而獲得比傳統工具更精確的系統級熱力仿真結果。此外，Celsius Thermal Solver基于先進3D 結構中電力的實際流動，執行靜態（穩態）和動態（瞬態）電熱協同仿真，提供了對真實世界系統行為的預見性。

PowerDC

PowerDC 能對IC封裝提供快速準確的直流分析和電熱協同分析，是一款能對基板和IC封裝設計進行電熱協同仿真分析的工具，其提供了一個詳細的工作流程幫助仿真工程師發現設計中隱含的直流壓降問題、電流密度問題和熱可靠性問題。PowerDC能支持多Die堆疊的封裝設計，能進行復雜設計的DRC檢查，可以得到Die、過孔和封裝等各組件的溫度，還可以得到JEDEC定義的各種封裝熱參數模型。

OptimizePI

OptimizePI 應用Sigrity的電磁分析和優化算法可以使IC封裝PDS網絡的性能或成本達到最優。OptimizePI可以幫助設計人員自動地在合適的位置放置合適容值的去耦電容，來確保產品設計以最低的成本或最小的面積滿足電源分配系統（PDS）的性能目標，優化電源平面諧振，或者在不增加電容種類的情況下實現最佳的PI、EMI性能。