芯片的功耗会导致裸片的温度发生变化。任何具有高性能或在强电流和/或高电压下工作的芯片，都存在着许多高功率密度区域，因而会发生明显的温度变化。下面的视频描述了芯片在含有多个顺序工作的大电阻器时，所具有的温度特征曲线。

 

在芯片中，每次发生温度变化的位置和时间都不一样。热点不固定。所产生的热量会扩散到周围区域，使周围区域的温度上升。

混合信号和 RF IC 设计人员必须估计芯片的平均温度，以便运行电路仿真，因此假定裸片的大部分区域或全部区域温度都是相同的。有的设计人员可能知道哪些功率晶体管会产生热点，所以在估计临近区域的温度时会取一个较高值。但无论如何，这些估计都具有非常大的不确定度。设计人员需要知道每个器件的精确温度。

 IC 热仿真

Keysight HeatWave 电热仿真软件使设计人员再也不用依赖粗略的估计，而能知道每个器件的精确温度，从而在芯片完全崩溃之前发现热效应所引发的电路故障和性能下降。

关于 HeatWave

HeatWave 是适用于芯片和堆叠裸片系统级封装（SiP）的 IC 电热仿真器。它能够以器件和互连的空间分辨率计算全芯片温度特征曲线，并将这一数据作为注释提供给电路仿真器，确保仿真结果具有极高的温度精度。由于电源的几何特性和芯片内部的热传导路径都处于亚微米级范围，所以热建模和数值求解方法必须适应这种特性尺寸。求解结果是三维温度特征曲线，包括必要的分辨率和精度。
 

改进设计质量

HeatWave 通过显示混合信号设计中的热点和过度温度变化，使工程师可以消除不利的温度效应。它提供了多个命令，能够自动监测温度值和温度变化，从而检测出设计中温度过高的风险。

改进芯片质量

HeatWave 可对芯片内部纳米级器件的温度进行长时间监测，从而发现可靠性和磨损问题。

流畅、顺利的数据流程

HeatWave 的设计适合安装在标准的电子设计自动化（EDA）环境中，并可充分利用现有的 IC 设计数据。它可以读取电源几何尺寸、版图和技术文件数据，以及封装数据等输入信息。它可以集成到模拟设计流程中，从而自动完成器件级 CAD 数据交换，使您无需辛辛苦苦地准备数据，即可仿真整个芯片的温度。

输出包括整个芯片的温度特征曲线，该曲线可作为三维数据库并以图形方式显示；还包括有温度注解的网表，用于仿真。这使您的仿真软件可以检测温度对电路性能和可靠性的影响。

图中文字中英对照

Design Layout

Power Sources

Package Data

TechFile

HeatWave

Instance Power Value

Circuit Simulation

Instance Temperature

设计版图

电源

封装数据

技术文件

HeatWave

即时功率值

电路仿真

即时温度

三维可视化功能

HeatWave 能够以交互式图形用户界面（GUI）模式运行，使用户可以三维方式在整个芯片中导航，目测检查器件、金属层和其他设计对象的温度。

HeatWave 还可以从脚本运行，使结果可以整合到其他分析工具中。

自动化、功能和分辨率

  Ansys Icepak Mentor FloTHERM Apache Sentinel-TI Cadence Encounter Power System System Synopsys Sentaurus Keysight HeatWave
封装温度仿真 粗略 粗略 粗略      
输出整个 IC 芯片特征曲线的功能     有 有   有
器件级分辨率 精细       精细 精细
器件级 CAD 数据交换 手动       手动 手动版图、功率、温度数据交换

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