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2013年全球在一片景氣低迷的態勢中度過,油電雙漲不說,連電子業最紅的手機與觸控,也都經營的超辛苦(7"觸控IC solution過去一年價跌50%,牧東退出觸控面板廠),2014年對電子業仍然是充滿挑戰的一年。台灣媒體天天在罵政府、罵薪資20年沒成長,但我看美國政府2013年都破產停擺了幾周、還有健保問題,英國也有嚴重護士荒問題...,挑戰隨處都在,比上不足比下有餘,大家繼續努力吧。
感謝各位網友的肯定與支持,過去一年來網站的造訪人次大幅成長,站長所設計的問卷在短短一個半月時間內,就累計了79份有效樣本,統計內容對想了解這產業的所有人來說,都是有幫助的。本站平均一個月會更新或發佈兩篇文章,ESD Gun Model and ESD Simulation則是2013年度最佳推文。今年站長希望來做一篇從IC-Package-PCB的IC EMC + System EMC,或超高速20~30GHz設計的專文,敬請期待。
回顧過去一年與展望未來,整理幾個網友常問我的問題,在此一併回覆:
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電磁模擬軟體選哪一家方案好?
目前市場上前四大電磁模擬軟體供應商分別是ANSYS (Ansoft)、Cadence (Sigrity)、Agilent (EEsoft/ADS)、CST,彼此各有所長,與其說誰比較好? 不如說你要的是什麼?
Case 1:公司很在意價格,目的只是要交報告應付客戶,與對SI, PI有個入門級的了解;或你是學生,你要最簡單好用甚至半買半送(買儀器搭軟體),那Agilent (EEsoft/ADS)或Mentor (HyperLynx)都是選項
Case 2:公司很在意價格,產品領域很特定,比方就只是設計天線或Wave guide...等相對簡單的結構,那CST是選項
Case 3:公司規模很大,但偏製造業,對軟體屬性的期望是checking tool(特定領域,快又好用)多於design tool(跨領域多用途,絕對精準),應用範圍很固定(比方就是重複性很高、程序很固定的model extraction工作),那Cadence (Sigrity)是不錯的選項,但有套ANSYS (Ansoft)幫你做最後 的把關更保險。
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不知道大家有沒有發現,很多軟體供應商在promote時,都把ANSYS當最大競爭對手。要證明自己的軟體夠好夠準,就拿幾個例子來跟ANSYS對應的solution比。產業有競爭才有良性循環,這是健康的 ,但這也是 為何我說ANSYS是golden,即使你有其他的軟體,有ANSYS來幫你把關還是比較好的原因。
Case 4:公司規模很大,專做一線大廠的ODM\OEM生意,客戶想看的模擬指標不一定(比方有自定義的worst setup time / hold time或自訂義的design rule),模擬結果稍有不合理還會被叮得滿頭包。所有模擬條件與細節你都要掌握清楚,隨時有心理準備客戶可能會提出新的要求:今天想看S參數與眼圖、明天想看TDR與IR drop、後天想看高頻接頭下方地不連續所激發的輻射影響,大後天想看IC散熱不良的影響,下禮拜想看ESD,下個月想看IC的CMP model對power-GND loading effect... 那ANSYS (Ansoft)是最佳選擇。
Case 5:不管公司規模大不大,但你想把模擬學好,你覺得這是一個趨勢,不論哪一個產業別未來都有需要,有這專業將是無可取代的價值。你不希望做天線模擬學A公司軟體、做Package+PCB SI/PI學B公司軟體、做EMC/EMI/ESD模擬學C公司的軟體、做電熱耦合問題學D公司軟體 ... 那ANSYS (Ansoft)是最佳選擇。
筆者試著分享心路歷程,並回覆部份好奇的網友,為何本站早期有其他家電磁模擬軟體的介紹,後來卻都不再更新(甚至關閉),只剩下ANSYS系列的軟體。因為,每個人的時間精力是有限的,學好一套你可以用10~15年的flow、換工作或跨領域都可以帶著走的技能,以這樣的觀點來選擇軟體 (我不想樣樣通,樣樣鬆)。
有些人可能覺得沒必要學太多,反正也不知道什麼時候會用到,現在有方便快速的checking tool可用最重要。你知道嗎?老闆最喜歡這種人,因為其可替換性最高 ,他不管找誰來,只要training一天,教會他打開檔案與按下[Enter]模擬結果就出來,你就算在公司做十年,也是隨時可以被取代。當然你可以說:在目前公司的環境裡,沒有需要用到ANSYS這類軟體的條件 ;但我覺得每家公司會碰到的問題與挑戰都很類似,是否你擁有更好的軟體(功能更強,或未來擴充性更佳),就能發揮更好的研發效果? 這才是老闆考慮的重點。
換個例子,公司想做模擬自動化流程,站在公司與管理者的角度這絕對是合理的,但如果你"只幫公司做自動化",而不另外思考你或部門在自動化之外還能做點什麼,小心未來幾年的工作型態重複性越來越高,被取代性也越來越高。自己就像一顆種子,你的選擇就如同決定把種子種在哪裡,也就影響了日後發展的深度與廣度。
當然,我也衷心期盼ANSYS的介面可以做的更友善、help可以寫得清楚點(有些help看完還是不懂它在講什麼)、價格能 更平民化一些,在堅持自己的核心價值之外也能更貼近市場需求,這些缺點其實ANSYS都有持續在改進。
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ANSYS (Ansoft)、Cadence (Sigrity)、Agilent (EEsoft/ADS)、CST這幾家本質上的差異?
ANSYS (Ansoft) -- 3D FEM EM solver最有經驗的廠商、強調更快速的FEM+HPC,更厲害的mesher (解的動更複雜的結構),更順暢方便的ECAD/MCAD import flow,多物理耦合(Multi-physics)能更完整的反應複雜的系統級電磁/應力/熱問題
Cadence (Sigrity) -- 快速的模擬、方便直覺的GUI,軟體定位是target tool。這幾年成長與進步很快,但還沒有true 3D EM solver (2019終於有了Clarity)
Agilent (EEsoft/ADS) -- 因為其量測儀器廠商的背景,所以其ADS內有許多好用的工具包可以方便模擬特定量測規範,但其3D EM solver (EMpro)剛起步
CST -- 在天線設計領域裡,其3D EM solution還不錯,但在SI、PI領域就相對較少客群。
近年CST非常積極從3D EM solver往SI、PI領域跨,從其在DesignCon的發表可知;而Cadence (Sigrity)則是從SI、PI往3D EM solver跨
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如何分辨真正的3D EM solver
並非有FEM或是能show far field就是true 3D solver。筆者是以下列兩個角度判斷
-- 能解任意3D結構,比方PCB+Connector,或是同一layer層中,在不同區域可support不同材質
-- 須設air box boundary,有真正求解空間場
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未來幾年模擬領域裡大家關心的話題
高速訊號設計仍是主要基本盤,很多人即使已經在這領域裡了,模擬還是做得跌跌撞撞 。
EMC問題如何透過模擬分析,會是接下來幾年的重點。但請注意:模擬是幫你發現問題的根源,在這次有效的解決問題,並預防下次問題的發生。模擬的目的是與量測相輔相成,而不是用來完全取代量測的。大部分人的問題是:不知如何去分析一個實際的EMC問題,把它收斂到一個適合模擬的範圍裡。因為大部分EMC問題發生的環境,有多元的問題或物件存在,取得所有物件的模型以得到精確的模擬結果,並不實際,也不必要。
所以你如果期望一套模擬 流程能幫你做到精準判定系統EMI test pass or fail,那有點外行。模擬軟體能做的是幫你重現問題發生的位置、會出問題的頻點,並分析引起該問題的真正原因,讓你快速驗證下什麼對策最有效。
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為何站長不太回信?
並不是不回信,而是選擇性的回覆
1. 詢問ANSYS EBU以外的軟體,因為我不熟,所以不好回覆
2. 來信沒稱呼、沒屬名、沒附檔、用個免費信箱,幾句簡單描述再剪張貼圖的問題,感覺實在不好,恕不回覆
3. 來信問的是觀念性問題,有附上檔案,花個三五分鐘可以講清楚的,我會盡可能回覆
4. 站長花了大部分的時間,在工作之餘更新網站內容,網頁雖然寫了很多教學,但 若有軟體使用操作您還是摸不透的,恕不再回覆。尤其是公司行號,請逕洽原廠技術支持。畢竟對正版軟體使用的支持,才能讓這產業持續健康發展。