产品展示

多物理场模块

行业痛点

随着集成电路向更高集成度、更高频率、更高功率密度持续演进,芯片与系统设计正面临多重挑战:

挑战一:极限物理尺度逼近

晶体管持续微缩至纳米尺度,量子效应、寄生效应及材料非理想特性日益显著,传统经验模型已难以满足精准分析需求。

挑战二:多物理场深度耦合

电磁—热—力等效应相互交织,易引发电迁移、热失效、封装翘曲、应力开裂等可靠性问题。

挑战三:设计效率瓶颈凸显

设计复杂度快速攀升,传统仿真方法在建模、网格剖分和求解效率上均受制约,导致设计周期延长、成本上升、流片风险增加。

挑战四:高端EDA工具供应链风险

高端EDA工具长期依赖海外厂商,自主可控的仿真工具链已成为产业发展的关键战略需求。



Waveda:面向芯片与系统的多物理场仿真平台

Waveda 是堂山科技自主研发的芯片与系统级电磁场及多物理场仿真平台,覆盖从建模、网格剖分、求解计算到结果后处理的完整仿真流程。平台面向集成电路、先进封装、功率半导体、射频毫米波天线、PCB、MEMS 等关键应用场景,提供电磁、热、力及多物理场耦合的一体化仿真能力。



Waveda 建模器

Waveda 具备全面的 CAD 建模能力,支持二维图形与三维几何体的快速创建,并提供参数化建模、布尔运算及丰富的模型编辑功能(如平移、旋转、镜像、缩放、阵列、裁剪、对齐、挖空、倒角等)。此外,还支持沿路径扫描、加厚面、提取特殊面、任意分层建模及快速赋予材料属性,可高效构建复杂结构。

Waveda 兼容主流 CAD 及版图格式,支持导入 STP、IGS、GDS、Gerber、DXF、ODB++ 等文件,实现机械设计与电气设计的协同。在 Layout 导入方面,软件可智能识别版图信息,自动完成三维重建,如生成 BGA 锡球、立体键合线弧,并自动映射激励端口与 RLC 元件,一键转化为完整三维仿真模型,显著提升多物理场验证效率,打通从版图设计到仿真的数据链路。

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Waveda 网格剖分器

高质量网格是高精度仿真的基石。Waveda 内置高性能网格剖分器,可针对芯片、封装、PCB、功率模块及微纳结构中的复杂几何进行自动化网格生成,并支持局部精细化控制。

组 6886.png 核心能力

🔹 支持局部网格尺寸控制,实现网格疏密灵活调整;

🔹 具备模型修复能力,提升复杂模型的剖分成功率;

🔹 针对细长圆柱、微小间隙、薄层结构等复杂几何进行网格优化;

🔹 支持可控多重网格剖分,兼顾计算精度与求解效率;

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多物理场自适应网格技术

Waveda 基于不同物理场的传播特性与误差分布,为电磁、热、力等物理场提供独立的网格加密策略。根据电势梯度、电磁场分布、温度梯度、应力梯度及能量分布等特征自动识别关键区域,生成更符合特定计算需求的网格方案,在保证精度的同时有效降低计算资源消耗。

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网格检查与分析工具

Waveda 提供完善的网格查看与分析工具,帮助用户直观评估网格质量,快速定位并修复病态网格问题,提升仿真稳定性与计算可靠性。

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Waveda EM  全频段电磁仿真解决方案

Waveda EM 是面向电磁问题的高精度求解引擎,覆盖直流传导、射频电磁辐射及光波纳米效应三大核心频段,实现从直流到光波的全频段电磁仿真分析。产品包含电流场、电磁射频、微纳光学等多个求解模块,适用于功率器件、先进封装、高速互连、射频天线、雷达散射、硅光集成等应用场景。


矩形 5.png 电流场 EC:电流传导求解器

Waveda EC 采用有限元算法与自适应网格剖分技术,支持稳态、时域及频域分析,适用于 SiC/IGBT 功率模块、Flip‑Chip 封装、大功率 PCB、大电流连接结构等模型的 PI‑DC 分析。该模块可精准模拟芯片—封装—系统全尺度电流分布、IR Drop、电流拥挤效应及焦耳热分布,为电源完整性分析和热可靠性评估提供关键依据。

组 6886.png 核心能力

🔹 灵活材料设置:支持电导率绝对值或相对值设置,灵活定义材料是否参与仿真;

🔹 全维度激励源:支持点、线、面、体及端口等多种激励源组合;

🔹 丰富边界条件:支持电绝缘、电势、悬浮电势、终端、接地等边界条件;

🔹 自适应网格剖分:基于电势梯度与功耗密度的双驱动自动加密策略;

🔹 多维后处理能力:支持点、线一维结果提取,及电场、电流场、电势等三维结果展示。

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矩形 6.png 射频 RF:高频电磁仿真求解器

Waveda RF 面向手机终端、基站相控阵、高速封装、PCB、高速互连、航空隐身及雷达系统等应用场景,可精准仿真天线辐射、高速信号完整性、PDN、电磁散射等关键电磁特性。RF 模块以混合有限元算法为核心,结合自适应网格迭代与模型降阶技术,有效应对大规模、多尺度、高频电磁效应带来的计算挑战,为用户提供兼具速度与精度的仿真结果。

组 6886.png 核心能力

🔹 混合有限元算法:有效克服高密度场景下的低频崩溃问题,实现宽频段电磁仿真;

🔹 多种扫频方式:支持离散扫频、插值扫频及自适应快速扫频;

🔹 多类型激励源:支持点源、平面波、集总端口及波端口激励;

🔹 完善边界条件:支持吸收边界 ABC、完美匹配层 PML、PEC、PMC、IBC、Bloch 周期边界、阻抗边界等;

🔹 自适应网格剖分:基于电磁场分布与 S 参数变化的自适应加密技术;

🔹 强大后处理能力:支持 S/Y/Z 参数、TDR /TDT 、二维 /三维远场方向图、增益、辐射效率、单站/双站 RCS 曲线、近场辐射分布、任意切面快照及波端口模式分析。

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矩形 7.png Optics:微纳光学求解器

Waveda Optics 聚焦超表面、光栅、硅光集成、光子晶体及微纳光学器件等前沿应用,采用混合求解器与多重自适应网格技术,可精准仿真深亚波长结构及高折射率对比度器件。该模块适用于光波段全波仿真,支持微纳结构中的传播、散射、衍射、共振及热光耦合效应分析。

组 6886.png 核心能力

🔹 专业高效:采用混合有限元算法,提供严格全波仿真数据

🔹 参数扫描能力:支持角度扫描、多参数扫描及周期结构仿真;

🔹 多种周期晶格:支持四边形、六边形晶格等结构;

🔹 灵活激励方式:支持线偏振、圆偏振、椭圆偏振平面波设置;

🔹 丰富材料模型:支持 Debye 、Drude、Lorentz、Sellmeier 等色散模型。

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Waveda Thermal 高精度热仿真解决方案

Waveda Thermal 面向 PCB 板级、射频毫米波组件、先进封装、IGBT/SiC 功率模块、JEDEC 标准热阻测试等多类热仿真分析场景,支持稳态与瞬态热分析,可精准评估芯片及系统的温升分布。该模块采用有限元算法与自适应网格技术,在保证计算精度的同时显著提升求解效率,整体性能对标国际主流热仿真软件。

组 6886.png 核心能力

🔹 高精度仿真算法:基于有限元数值方法,支持稳态与瞬态热仿真

🔹 模型降阶技术:适用于系统级快速热分析与多工况评估

🔹 自适应网格剖分:基于温度梯度与总能量分布进行网格自动加密

🔹 多类型热源激励:支持点热源、线热源、面热源和体热源

🔹 丰富边界条件:支持固定温度、热对流、热辐射、薄层等效、绝热边界等

🔹 多场耦合能力:可与电流场、电磁场及结构力学耦合,用于焦耳热、热应力等可靠性分析

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Waveda Mechanics 结构力学与声学仿真解决方案

Waveda Mechanics 面向三维先进封装、MEMS 微器件、功率半导体器件、声波测井及三维空间声场等应用场景,可实现热应力翘曲、热循环疲劳、声波传播等力学问题的高精度仿真。产品基于有限元算法,支持稳态、瞬态及频域结构力学分析,为器件可靠性评估、失效机理分析及空间声场仿真提供专业解决方案。

组 6886.png 核心能力

🔹 高效仿真算法:基于有限元方法,结合模型降阶技术,在保证精度的同时提升计算效率

🔹 多种求解方式:支持稳态仿真、瞬态仿真、离散扫频及自适应快速扫频;

🔹 丰富激励源类型:支持点源、线源、面源及热膨胀激励;

🔹 多样边界条件:支持吸收边界 ABC 、完美匹配层 PML 、Bloch 周期边界、自由边界、刚性边界及薄层边界等;

🔹 自适应网格剖分:基于应力梯度和总能量分布进行自动加密,提升关键区域计算精度

🔹 可靠性分析支持:适用于封装翘曲、热应力、结构变形、疲劳失效等问题分析。

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Waveda Multiphysics 多物理场耦合仿真平台

Waveda Multiphysics 整合电磁、热、力等单物理场仿真模块优势,支持电流‑热、电磁‑热、热‑力、电‑力,以及电‑热‑力等多类型耦合分析。

 在集成电路领域,随着器件结构持续微缩、功率密度不断提升,焦耳热、热应力、电迁移、封装翘曲等可靠性问题愈发突出。通过多物理场仿真,工程师可在设计阶段精准预测温升、应力分布与潜在失效风险,辅助优化版图设计、散热路径和封装结构,减少实验试错成本,缩短研发周期,提升芯片整体可靠性与使用寿命。

组 6886.png 核心能力

🔹 高度集成:集成高频电磁、静电、温度、力学等求解模块,在同一平台完成三维建模与全流程仿真

🔹 灵活耦合机制:支持场与场之间的多类型耦合,可自定义耦合关系,兼容稳态、频域、瞬态等多种仿真类型组合;

🔹 统一求解框架:采用高效耦合算法,兼顾仿真精度与计算效率;

🔹 智能网格剖分:面向多物理场耦合场景,自动划分求解区域并优化网格,提高复杂问题求解稳定性;

🔹 面向可靠性设计:支持芯片、封装、PCB 及系统级结构中的温升、应力、形变、电迁移与疲劳风险评估。

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Waveda Layout 版图设计与三维重建解决方案

Waveda Layout 是堂山科技自主研发的专业化版图设计与仿真工具,功能完善、兼容性强、适配多领域,支持二维图形灵活绘制,并可解析各类主流 ECAD 格式。

组 6886.png 核心能力

🔹 全面兼容:支持 ODB++、DXF 、GDSII 、Gerber 等主流格式

🔹 高效建模:集成层叠结构编辑、版图裁切与参数化建模

🔹 高级封装:提供 Pad/Via 模板,支持电镀过孔、凸点及引线键合

🔹 智能网络:覆盖差分、单端、电源及地网络,确保信号完整性

🔹 多场材料:提供包含电、热、力学参数的丰富材料库

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应用案例


高频电磁案例 —— 车内复杂天线性能分析案例1.png案例1结果.png       



光学案例 —— 光束偏转器

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电流场案例 —— Wire‑bonding 封装的 IR Drop 分析

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热仿真案例 —— 大功率 IGBT Array 温度分布

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热学案例 —— QFN 封装热阻 Rjb 和 Rjc 仿真

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电热案例 —— 晶圆级芯片封装(WLCSP)瞬态电热仿真

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多物理场案例 —— IGBT 模块瞬态电热力仿真

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多物理场案例 —— 晶圆级封装温度循环疲劳分析

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多物理场案例 —— WB‑BGA 模块稳态电热力仿真

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