如何根据电流计算金属宽度？

tfjim · 发表于 2021-2-7 08:53:00

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以下的计算理论来自本论坛的一个坛友。
不同的电流波形算Id (max DC current)不一样的。
随时间变化的DC Current：就算平均电流。
单方向的脉冲DC Current：
如果Freq <=10KHz, Id=Ipeak * sqr(d), d是duty cycle
如果Freq > 10k Hz， Id=Ipeak * d, d是duty cycle
以上是平均电流的要求。
峰值电流一般也要小于20mA/um,对于底层金属。
2，厚度，温度，process都有关。而且还跟要达到的可靠性有关。比如在最大的结温下工作十年，电迁移failure rate <= 0.1%就是个常见的要求，要求不一样Id max肯定也不同。
3，就是电迁移导致金属连接断路或者临近的线短路。
我自己在做的过程中一般很少这样计算，对于这个理论大家是怎么看？

tfjim · 发表于 2021-2-7 09:13:46

我在做pwoemos管的布局时，基本上靠经验+后仿验证。因为我不清楚这个理论是怎么来的，所以。我更相信自己的经验和工具

tuohong · 发表于 2021-2-7 09:24:51

这个是比较通用的理论，是计算的基础。
你做power管的经验是什么，没看到有基本的表述；一般后仿验证也无法验证金属的过电流能力。
仅从这里看不到你是如何考虑过电流能力的。当然这是一个长期的可靠性问题，你的产品在你的工作周期内没出电流密度问题你也可以把它当作是设计经验。

tfjim · 发表于 2021-2-7 09:59:29

tuohong 发表于 2021-2-7 09:24
这个是比较通用的理论，是计算的基础。
你做power管的经验是什么，没看到有基本的表述；一般后仿验证也无法 ...

1 对于这个理论有没有相关的书籍或论文？
2 布局：power根据封装引脚位置确定Power管的布局。布线：如果三层金属 1.2层重叠走向，3层（think）与2层垂直走向，叉指画法。粗略估算出MET的寄生阻抗
后仿：calibre提取后仿网表生成电路，生成的网表中器件要按照layout的location进行提取，可以选择几列不同的管子，进行电流均匀仿真验证。看电流的分布是否合理。

tuohong · 发表于 2021-2-7 11:31:00

1、金属线能承载的电流就跟它的电阻一样是一个基本的物理属性，相关的物理书上都有介绍；
2、确实是很好的power管布局经验，但是并没有直接涉及根据电流计算金属线宽度的情况；
3、关于电流均匀仿真验证这一块我确实没有接触过，受教了！但是从描述上感觉是看电流的分布是否合理似乎也没涉及到计算金属线宽度方面的内容。