Ansys Q3D Extractor는 PCBs, 전자 팩키장과 전력전자 장치 설계 엔지니어에게 최고의 3D/2D기생 성분을 추출하는 소프트웨어입니다.
Q3D Extractor는 capacitive, conductance, inductance 그리고 resistance matrices를 계산하기 위해, MOM(Method Of Moments)과 FMM(Fast Multipole Method)를 사용합니다.
적분방정식의 해를 빠르게 구하기 위해 Fast Multipole Method(FMM)를 채용합니다. 솔버의 출력은 전류와 전압 분포, CG와 RL matrices를 포함합니다.

Q3D Extractor는 설계로 부터 RLCG parameters들을 추출하는 데에 요구되는 3D/2D 전자장 시뮬레이션을 효율적으로 수행합니다. 또한, SML(Ansys Simplorer format)과 SPICE를 포함하여 다른 포맷의 netist를 자동적으로 생성합니다. Q3D Extractor는 소자의 n-port network parameter data난 passive interconnect network를 표현하는 Touchstone®포맷을 사용하여 S-Parameters를 생성할 수 있습니다. 주파수 의존성은 Ansys Designer와 Simplorer제품과 dynamic link를 포함하여 시뮬레이션을 할 수 있습니다.

• Q3D Software의 주요 이점은, 오직 사용자에게는 특별한 형상, 재료 특성과 원하는 출력만을 요구하는 자동화된 Adaptive Meshing 기술입니다.
• 이 meshing 과정은 highly robust volumetric meshing (TAU) 기술을 이용하며, 메모리 양과 시뮬레이션 시간을 단축하는 multi-treading 기술이 포함됩니다.
• 이 입증된 기술은 유한 요소 메쉬를 다시 수정해 가는 복잡성을 제거하고, 어느 레벨의 엔지니어가 사용하던지 향상된 수치 해석 기술을 제공합니다.

• Q3D는 fast multipole method (FMM)으로 가속화된 MoM에 기반을 둔 advanced quasi-static 3D 전자장 필드 솔버입니다. 이 솔버의 결과는 주파수에 따른 근접 효과와 표피효과, 유전 손실과 Ohmic 손실을 포함합니다. Q3D 툴은 쉽고 빠르게 resistance (R), partial inductance (L), capacitance (C) and conductance (G)의 3D 추출을 제공합니다. 원하는 경우에, 모든 모델은 또한 무한 접지 평면을 포함할 수 있습니다.

• Q3D는 transmission lines의 단위길이 당 RLCG 파라미터들, 특성 임피던스 (Z0) matrices, 전송 속도, 지연, 감쇄, 유효 유전율, 차동과 공통 모드 파라미터, near- and far-end crosstalk 계수들을 빠르게 결정하기 위해 FEM을 사용하는 quasi-static 2D 전자장 필드 솔버도 포함합니다.

• Q3D Extractor는 connectors, vias, wirebonds, solder balls, signal traces, power / ground planes, AC drive power bus, DC link, 그리고 IGBT module packaging structures 의 3D 모델을 생성하기 위한 full-featured solid modeler를 내장하고 있습니다.

• 회로 시뮬레이션에서 사용하기 위한 매우 정확한 ROM 모델은 다층 기판의 PCBs, advanced electronic 패키지s 와 3D on-chip 수동 소자들과 같은 고속의 전자 설계의 성능을 파악하기 위하여 crosstalk, ground bounce, interconnect delays and ringing 등을 분석하는 signal- / power-integrity 해석을 수행하는 데에 이상적인 소프트웨어인 Q3D Extractor로 만들 수 있습니다. 덧붙여서, Q3D Extractor는 패키지 (bondwires)나 보드 (critical nets) 와 chip, 패키지, 보드 (즉 커넥터들, 케이블들, 소켓들과 전송선 등) 사이의 connection path에서 중요한 interconnect 요소들의 정확한 전기적 기생 성분을 추출하기 위해 필수적입니다.
• Q3D Extractor와 Ansys Designer의 Dynamic link에 의해, 엔지니어들은 회로 성능에 영향을 미치는 전기적 기생성분들의 영향을 고급화된 설계 흐름내에서 매우 쉽게 파악할 수 있습니다.

• Q3D Extractor는 hybrid-electric 기술과 전력 분배 응용분야에서, 인버터 구조의 최적화와 bus의 인덕터스, over voltage, 단락 전류의 최소화 등이 요구되는 전력 전자 장치들의 설계에 있어서 이상적입니다. Q3D Extractor는 high-power bus bars, cables 그리고 high-power inverter/converter 패키지s 에서의 저항, partial inductance와 capacitance 기생 성분들을 추출하여 Ansys Simplorer의 입력으로 사용하여 전력 시스템에서의 EMI/EMC 분석을 할 수 있습니다. 또한, Ansys Mechanical 소프트웨어와의 연계 해석을 통해 구조해석과 전류에 의한 열적 변형 등의 해석을 할 수 있습니다.

• Q3D Extractor는 connectors, vias, wirebonds, solder balls, signal traces, power / ground planes, AC drive power bus, DC link, 그리고 IGBT module packaging structures 의 3D 모델을 생성하기 위한 full-featured solid modeler를 내장하고 있습니다.

• Ansys Q3D Extractor는 등가 회로 모델들 (SPICE sub-circuits/ladder-type lumped models)을 만들 수 있습니다. Q3D Extractor에 의해 만들어진 모델의 유형에 따라 달라집니다. 2D 솔버는 Ansys Simplorer sml, Berkeley Spice, Cadence® DML, HSPICE®, HSPICE W Element (tabular frequency dependent), PSpice®, Spectre®, Intel® LCF, IBIS ICM 그리고 Apache CPP 모델로 만들어 집니다. 3D 솔버인 경우는, Ansys Simplorer sml, Berkeley Spice, Cadence DML, HSPICE, IBIS 패키지 Model, Maxwell Spice, PSpice, Spectre® 그리고 IBIS ICM 모델로 만들어 집니다.

• Ansys Optimetrics는 HFSS와 마찬가지로 parametric, optimization, sensitivity and statistical 해석을 할 수 있는 옵션으로써, 신속하게 사용자가 지정한 제약을 모두 만족하는 설계 변수에 대한 최적의 값을 식별하여 고성능 전자 장치를 위한 설계 최적화 프로세스를 자동화합니다.

• Parametric analysis
  • Ⅰ.User-specified range and number of steps for parameters
  • Ⅱ.Automatic analysis of parameter permutations
  • Ⅲ.Distributed Solve (cost option)
  • Automated parser management across multiple hardware platforms and reassembly of data for parametric tables and studies
• Optimization
  • I.User-selectable cost functions and goal objective
  • Quasi-Newton method
  • Sequential Nonlinear Programming (SNLP)
  • Integer-only Sequential Nonlinear Programming
  • II.Automatic analysis of parameter variants until optimum goal obtained
• Sensitivity analysis
  • I.Design variations to determine sensitivities:
  • Manufacturing tolerances
  • Material properties
• Tuning
  • I.User-controllable slide-bar for real time tuning display and results
• Statistical analysis
  • I.Design performance distribution versus parameter values

• Ansys Q3D Extractor는 엔지니어들이 가능한 가장 빠른 시뮬레이션 솔루션 시간을 달성하기 위해 기존의 클러스터를 활용할 수 있도록 고성능 컴퓨팅 (HPC) 옵션을 제공합니다.

• ECAD 옵션을 이용하며 Q3D Extractor는 Cadence®, Mentor Graphics®, Synopsys®, Altium and Zuken™ 사에서 제공하는 Layout Design 툴을 불러올 수 있습니다.

• Ansys Workbench 환경에서 Q3D Extractor로 계산된 DC Power loss를 Ansys 솔버들과 통합함으로써 열해석을 수행할 수 있습니다. 이것은 DC 전원 커넥터 및 DC 버스 바에 특히 유용합니다. Ansys DesignXplorer를 사용하여 6-시그마 분석을 위한 통계적 수율 분석 및 실험 연구 설계를 수행할 수 있습니다.

• Maxwell/HFSS 와 마찬가지로 Q3D Extractor도 MCAD 옵션이나 Ansys Workbench 를 사용하여 여러 가지 3차원 CAD 파일(IGES, STEP, ACIS, Parasolid®, NASTRAN®, Pro/ENGINEER®, AutoCAD®, CATIA®, and Siemens NX™) 을 불러올 수 있습니다. Maxwell/HFSS/Q3D Extractor는 양방향으로 다른 Ansys 솔버들과 형상, 형상 파라미터, 그리고 재질 특성들을 공유할 수 있습니다. 이 강력한 기능은 Multiphysics 시뮬레이션을 쉽게 수행할 수 있도록 도와줍니다.