LPBフォーマットのロードマップ
第8回LPBフォーラム
2016.3.11

LPB
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LPBフォーマット ロードマップ
 LPBフォーマット＋αの開発状況
ゴールデンサンプル
Ver.1.0

リファレンスフロー
Ver.1.0

ゴールデンサンプル
Ver.2.2

・・・

試行用
サンプル

更なるブラッシュアップ
熱解析や連成解析
新構造・新テクノロジ

IEEE Std 2401-2015
標準化バージョン
EDAツールの使用を考慮
各社で適用検討
ブラッシュアップ
LPB
フォーマット誕生

FormatVer.1.0
FY2010

LPB
LPB

・・・

改版検討

・・・

FormatVer.2.2
FormatVer.2.1

FormatVer.2.0

Format Ver.3.0
検討中!!

IEEE標準化で修正・追加

IEEEで標準化
スタート

IEEEでの標準化活動

FY2011FY2012FY2013

FY2014FY2015

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FY2016

2016/3/11

・・・

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Ver.3.0に向けた検討 トピック1：電気特性解析だけじゃダメ！

枠組みを検討中Ver.2.2までは、解析は電気特性のみをサポートしていたが、Ver.3.0では熱解析や応力解析、連成解析も対象とする要望あり
まずは熱解析をターゲットとし、目的や対象範囲など、その枠組みを検討中
LPB相互設計WG、LPBフォーラムでの検討方向
 LPBフォーマットを用いた熱解析のレベル・フェーズ
熱解析のフェーズは構想設計とする
 LPBフォーマットを用いた熱解析の範囲・対象
筐体データは、LPBフォーマットの対象外とし、外部データとして紐付ける
筐体の座標系とのリンク方法、接続構造は検討・追加する
LPBフォーマットで扱う部品は単純化した形状とし、実際の形状は別途紐付ける
簡易モデル(2抵抗モデルやDelphiなど)での解析も対象とする

LPB
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Ver.3.0に向けた検討 トピック2：将来のメジャーな構造は？

対象を調査・検討中

Ver.2.2のプリント基板を基本に、Ver.3.0では部品埋め込みを検討していたが、対象とする構造やテクノロジを拡大する要望ありまずはどのような構造があるかの調査と、それぞれ対象とするかを検討中
LPB相互設計WG、LPBフォーラムでの検討方向
 埋め込み基板、3D-IC、Siインターポーザ
対象とする
 LSIのRDL配線・I/O配置
LSIのI/O配置制約については、その手法など検討中
 リジットフレキ
対象とし、現状の上下面に加え、壁面接続が定義できるように拡張する
 MID（モールドインターコネクトデバイス）
詳細不明のため、設計・解析手法を調査する

LPB
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Ver.3.0に向けた検討 トピック3：更なるブラッシュアップ！

記述内容を策定中

Ver2.0からVer.2.2までに、LPBフォーラムなどでの議論からアイデアや要望が出るも、IEEE標準化のために見送っていた項目あり
これらを再評価、フォーマットへの落とし込みを実施中・・・更なる要望もNo.

Format内容

Ver.3.0 対処

1

C-Format

アナログ電源のリップル率など、電圧のmin/max以外の表現ができない

必要性含めて検討する⇒ 採用 リップル率：出力の規格として(Portの属性)か、入力の許容値として(power_domainの属性)か検討要 恐らく出力、継続検討

2

C-Formatswappable の意味

port入れ替え(I/Oセル入れ替え)可能となる表記を検討する⇒ 採用 swappableではなく、未決定を表す属性を追加 キーワードは検討

3

C-Format

KEEPOUT領域が指定できない検討する (R-Formatも含めて)⇒ 採用 要素moduleの中で定義する Keepoutの対象は部品のみ

4

C-Format

差動信号のSkewを定義するとき、Groupでmax.を定義すると、Pos-Negどっちがどっちかわからない。PKGPCBでの帳尻合わせをする場合 コントロールできない。

port の部分にskewを記載し、制約の部分は変えないというやり方はいかがか?
⇒ 採用 portgroupに差動属性、Pos/Negの属性も追加、指定する

5

C-Format

C-FormatにはLayer定義が無いため、Layer指定ができない- padstack の ref_shape- component の placement

部品内蔵等含めた対応を考える⇒ 採用 要素mountに値「MIDDLE」追加、基準面からのz方向の部品積載順番の属性を追加、ユーザが値「正の整数（TOPとBOTTOMは外に向かって数字が大きくなる、MIDDLEはTOP側からの順番とする）」を指定する

6

C-Format

次の設計フェーズに移れるかなど、判断結果の記述「Fixed」「Locked」などのプロパティを付けるか全フォーマット対象、エレメントに指定、下位エレメントを含む⇒ 採用 キーワードは継続検討

7

C-Format

差動信号の専用定義⇒ 採用 No.5と同じLPB
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Ver.3.0に向けた検討 トピック3：更なるブラッシュアップ！

記述内容を策定中

No.

Format内容

Ver.3.0 対処

8C-Format

Power_domainで電源とGNDのペアとして指定できない⇒ 採用 power_domainを要素「power」「ground」に分け、それぞれに属性portと属性min/typ/maxを指定する 複数指定可とする

9

R-Format

KEEPOUT領域が指定できない検討する (C-Formatも含めて)⇒ 採用 要素moduleの中で定義する Keepoutの対象は配線、VIAのみ

10

R-Formatbondingwire_def と ball_def で英語表記方法が異なる機を見て見直す⇒ 採用 対応済み

11

R-Format

デザインルールのエリア指定など、ユーザ由来と製造由来との区別複数(ファイル)のエリア指定の場合の優先度⇒ 採用 優先順位を付ける属性を追加する 値は正の整数（大きい方が優先）
省略可能、省略時は「default」エリアは「0」、それ以外のエリアは「1」とする
同値の複数ルールは包含のみ許し、狭い領域を優先とする
属性のキーワードは継続検討

12N-Format

各端子がどの電源系に属しているかの記述⇒ 採用 オプションとして指定可能にする
電源系は /* PG_NET=「domain」 */ で指示 「domain」はユーザ指定
信号系に /* pow=「domain」 gnd=「domain」 */ で電源系を指定
pow、gndなどのキーワードは継続検討

13

M-Format

設計バージョンの履歴管理をフォーマット記述がサポートするか⇒ 採用 セットを複数許可する、現状のフェーズとclass毎のフェーズを追加
キーワードは継続検討

14

C-Format

Reference記述でTouchStoneファイルの直接指定をポートするか⇒ 採用 要素formatに値「TOUCHSTONE」を追加

15C-Format

容量値や抵抗値など部品の特性値を記述できるようにするか⇒ 採用 2-Portの特性値に限り記載可能にする。Reference記述ではなく、デフォルト定義を行う。C、R、Lのみ指定可能、直列とする

16

C-Formatplacementの部品名は何を用いるか品名、製品名とは別に各社独自の名前に対応すべき⇒ 採用 社内部品管理用の名称を記載可能にする。PlacementにSymbol名を追加して対応。ref_module名は製品名=部品のmodule名LPB
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Ver.3.0に向けた検討 トピック4：電気特性解析だって大変

記述内容を策定中

今年度の活動の中で提案されたホットな話題、Ver.3.0で採用される予定
背景：電磁界解析での搭載部品の外部モデルの割り当てが煩雑
LSI/Package ･･･
チップモデル

受動部品
R,C,L

外部モデルの端子と物理情報を紐付け

LPBは物理形状や端子間接続を標準化したもので、モデル自体の定義は対象外だが、外部のモデルを参照し、物理情報(端子)に紐付けるReference記述がC-Formatにある

C-Format

N-Format

G-Format

基板CADツール
電磁界解析ツール

解析ネットリスト

LPBフォーマットを用いた電磁界解析例

LPB
LPB

C-Foramt:Reference記述でのSPICEモデルとの紐付け例★ C-Formatのソケット名を指定◆ SPICEのSUBCKT名を指定● C-FormatのポートIDを指定▲ SPICEの端子の順番を指定

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Ver.3.0に向けた検討 トピック4：電気特性解析だって大変

記述内容を策定中

Ver.2.2のC-Formatと外部モデル◆ 部品を搭載する側のC-Format（ファイルX.xml）

インスタンスC<module name=“モジュールA” ・・・ >・・・</module>

矢印はファイルをまたぐ参照関係一致する必要あり<component><placement ref_module=“モジュールB” inst=“インスタンスC” ・・・ /><placement ref_module=“モジュールB” inst=“インスタンスD” ・・・ />・・・</component>

インスタンスD◆ 搭載される部品側のC-Format（ファイルY.xml）<module name=“モジュールB” ・・・ >・・・<reference ・・・ refile=“ファイルZ.sp” format=“SPICE” ><connection ・・・> <・・・ subckt=“サブサーキットE” ・・・/> </connection></reference>・・・</module>

モジュールB◆ 部品のSPICEネットリスト（ファイルZ.sp）*.SUBSKT サブサーキットE ・・・
C1 ・・・
L1 ・・・
R1 ・・・
R2 ・・・.ENDS サブサーキットE

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サブサーキットE

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Ver.3.0に向けた検討 トピック4：電気特性解析だって大変

記述内容を策定中

Ver.2.2のC-Formatと外部モデル（電磁界解析の前）◆ 部品を搭載する側のC-Format（TOP.xml）

C10<module name=“TOP” ・・・ >・・・</module>

矢印はファイルをまたぐ参照関係一致する必要あり部品に製品をアサイン前のためダミーの部品

外部モデルはなくてもOKだが解析は不能<component><placement ref_module=“CAP0603B” inst=“C10” ・・・ /><placement ref_module=“CAP0603B” inst=“C11” ・・・ />・・・</component>

C11◆ 搭載される部品側のC-Format（PARTS.xml）<module name=“CAP0603B” ・・・ >・・・<reference ・・・ refile=“ファイルZ.sp” format=“SPICE” ><connection ・・・> <・・・ subckt=“サブサーキットE” ・・・/> </connection></reference>・・・</module>

CAP0603B◆ 部品のSPICEネットリスト（ファイルZ.sp）*.SUBSKT サブサーキットE ・・・
C1 ・・・
L1 ・・・
R1 ・・・
R2 ・・・.ENDS サブサーキットE

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サブサーキットE

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Ver.3.0に向けた検討 トピック4：電気特性解析だって大変

記述内容を策定中

Ver.2.2のC-Formatと外部モデル（電磁界解析の後）◆ 部品を搭載する側のC-Format（TOP.xml）

配置情報の部品名が変更になる

矢印はファイルをまたぐ参照関係一致する必要あり形状情報もあり部品メーカーから入手したい

外部モデルは部品メーカーから解析可能

TOP
C10

<module name=“TOP” ・・・ >・・・</module><component><placement ref_module=“C0603XXXXYYYYZZZZ” inst=“C10” ・・・ /><placement ref_module=“C0603XXXXYYYYZZZZ” inst=“C11” ・・・ />・・・</component>

C11◆ 搭載される部品側のC-Format（C0603XXXXYYYYZZZZ.xml）<module name=“C0603XXXXYYYYZZZZ” ・・・ >・・・<reference ・・・ refile=“C0603XXXXYYYYZZZZ_s.sp” format=“SPICE” ><connection ・・・> <・・・ subckt=“C0603XXXXYYYYZZZZ_s” ・・・/> </connection></reference>・・・</module>

C0603XXXXYYYYZZZZ◆ 部品のSPICEネットリスト（C0603XXXXYYYYZZZZ_s.sp）*.SUBSKT C0603XXXXYYYYZZZZ_s ・・・
C1 ・・・
L1 ・・・
R1 ・・・
R2 ・・・.ENDS C0603XXXXYYYYZZZZ_s

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C0603XXXXYYYYZZZZ_s

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Page10Ver.3.0に向けた検討 トピック4：電気特性解析だって大変Ver.3.0のC-Formatと外部モデル（電磁界解析の前）◆ 部品を搭載する側のC-Format（TOP.xml）

配置情報に「Symbol」項目を追加

矢印はファイルをまたぐ参照関係一致する必要あり

ダミー部品に容量値などを追加
解析可能

外部モデルはなくてもOK

記述内容を策定中
TOP
C10<module name=“TOP” ・・・ >・・・</module><component><placement symbol=“CAP0603B” ref_module=“CAP0603B” inst=“C10” ・・・ /><placement symbol=“CAP0603B” ref_module=“CAP0603B” inst=“C11” ・・・ />・・・</component>

C11◆ 搭載される部品側のC-Format（PARTS.xml）<module name=“CAP0603B” ・・・ >・・・<specification><capacitance ・・・ typ=“470” ・・・ /></specification>
・・・</module>

CAP0603B◆ 部品のSPICEネットリスト（ファイルZ.sp）*.SUBSKT サブサーキットE ・・・
C1 ・・・
L1 ・・・
R1 ・・・
R2 ・・・.ENDS サブサーキットE

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サブサーキットE2016/3/11

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Ver.3.0に向けた検討 トピック4：電気特性解析だって大変

記述内容を策定中

Ver.3.0のC-Formatと外部モデル（電磁界解析の後）◆ 部品を搭載する側のC-Format（TOP.xml）

社内運用上の名称を指定可能

矢印はファイルをまたぐ参照関係一致する必要あり

形状情報もあり部品メーカーから入手したい

外部モデルは部品メーカーから解析可能

TOP
C10

<module name=“TOP” ・・・ >・・・</module><component><placement symbol=“CAP0603B” ref_module=“C0603XXXXYYYYZZZZ” inst=“C10” ・・・ /><placement symbol=“CAP0603B” ref_module=“C0603XXXXYYYYZZZZ” inst=“C11” ・・・ />・・・</component>

C11◆ 搭載される部品側のC-Format（C0603XXXXYYYYZZZZ.xml）<module name=“C0603XXXXYYYYZZZZ” ・・・ >・・・<reference ・・・ refile=“C0603XXXXYYYYZZZZ_s.sp” format=“SPICE” ><connection ・・・> <・・・ subckt=“C0603XXXXYYYYZZZZ_s” ・・・/> </connection></reference>・・・</module>

C0603XXXXYYYYZZZZ◆ 部品のSPICEネットリスト（C0603XXXXYYYYZZZZ_s.sp）*.SUBSKT C0603XXXXYYYYZZZZ_s ・・・
C1 ・・・
L1 ・・・
R1 ・・・
R2 ・・・.ENDS C0603XXXXYYYYZZZZ_s

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C0603XXXXYYYYZZZZ_s

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Ver.3.0に向けた検討 トピック4：電気特性解析だって大変

記述内容を策定中

Ver.2.2では、外部モデルにSパラを指定する場合、SPICE形式でラップ◆ 搭載される部品側のC-Format（C0603XXXXYYYYZZZZ.xml）

直接Sパラを外部モデルに指定できない<module name=“C0603XXXXYYYYZZZZ” ・・・ >・・・<reference ・・・ refile=“C0603XXXXYYYYZZZZ_s2p.sp” format=“SPICE” ><connection ・・・> <・・・ subckt=“C0603XXXXYYYYZZZZ_s2p” ・・・/> </connection></reference>・・・</module>◆ 部品のSPICEネットリスト（C0603XXXXYYYYZZZZ_s2p.sp）*.SUBSKT C0603XXXXYYYYZZZZ_s2p ・・・
S_C0603XXXXYYYYZZZZ n1 n2 0 mname=s_model_C0603XXXXYYYYZZZZ.model s_model_C0603XXXXYYYYZZZZ S tstonefile="./C0603XXXXYYYYZZZZ.s2p".ENDS C0603XXXXYYYYZZZZ_s2p

Ver.3.0では、「TOUCHSTONE」形式を採用、Sパラのポート順で指定
直接Sパラを外部モデルに指定可能◆ 搭載される部品側のC-Format（C0603XXXXYYYYZZZZ.xml）<module name=“C0603XXXXYYYYZZZZ” ・・・ >・・・<reference ・・・ refile=“C0603XXXXYYYYZZZZ.s2p” format=“TOUCCHSTONE” ><connection ・・・> <touchstone:ref_port portid=“1”/> </connection>
・・・</reference>・・・</module>

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最後にLPBフォーマットのVer.3.0は、まだまだ検討の段階です
LPBフォーラムにご参加いただき、ご意見・ご要望をお寄せください
よろしくお願いいたします

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