西門子數位工業軟體近日宣布推出 Calibre 3DThermal 軟體，用於 3D 積體電路（3D-IC）熱分析、驗證與除錯。
同時，西門子也與聯電合作，為 UMC 的客戶部署採用 Calibre 3DThermal 軟體的創新熱分析流程。該流程專為UMC 的晶圓堆疊（wafer-on-wafer）及 3D IC 技術量身打造，並已經通過認證，計劃不久後就會開放 UMC 全球客戶使用。
西門子指出，Calibre 3DThermal 將 Calibre 驗證軟體和 Calibre 3DSTACK 軟體的關鍵能力，以及西門子Simcenter Flotherm 軟體運算引擎相結合，使晶片設計者能從晶片和封裝早期的內部探索一直到 Signoff 的各階段，快速進行設計熱效應的建模和分析結果視覺化，並減輕此類問題。Calibre 3DThermal 能提供必要的輸出，以便在電氣仿真作業時將熱影響納入考量。此外，Calibre 3DThermal 既能作為輸入邊界條件，又能為Simcenter Flotherm 提供輸出，實現從 IC、封裝、電路板一路到系統層級的全過程熱建模。
西門子表示，這款軟體的開發旨在克服 3D IC 架構對散熱的特殊需求，可提供快速、準確、強大和全面的方法，協助辨識並快速解決複雜的熱問題。此外，Calibre 3DThermal 提供彈性能力，允許用戶一開始能以極少的輸入進行可行性分析，之後取得更詳細的資訊時能執行更詳細的分析，並充分顧及金屬線路細節及其對散熱考量因素的影響。
這種漸進式方法能讓設計師完善其分析並實施修復措施，例如更改平面佈置，以及增加堆疊的過孔或矽穿孔（TSV）以避免熱點和/或更有效地散熱。此疊代程序會持續到完成組裝為止，這將大幅降低最終 tape-out 階段出現效能、可靠性和製造問題的風險。
西門子指出，要在此高階層級進行熱分析，必須對 3D IC 組裝有全面理解。等到完成組裝後才辨識和修正錯誤可能嚴重中斷設計時程。Calibre 3DThermal 透過自動化和整合功能可顯著減輕此風險，讓設計師能在設計任意階段疊代執行熱分析。
西門子數位工業軟體 Calibre 產品管理副總裁 Michael Buehler-Garcia 表示，Calibre 3DThermal 軟體代表了 3D IC 在設計和驗證領域的重大進步，它能夠協助設計業者在設計流程的早期應對散熱挑戰。透過將熱分析能力直接整合至 IC 設計流程的每個階段，使客戶以更大的信心和更高的效率建立更可靠的高效能 3D IC。
（首圖來源：Flickr/Sebastian Arrhenius CC BY 2.0）
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