IBIS-LPB Design Kit
LPBフォーマットを活用した構想設計自動化

（株）東芝

青木 孝哲

（株）東芝

岡野 資睦

メンターグラフィックス・ジャパン（株） 門田 和博

LPB
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概要
 LPBフォーマットとLPB Design Kitを用いてPCB構想設計を行う
 HyperLynx SIを用いてIBISモデル、コンデンサSPICEモデルをImportして伝送線路モデルを使って波形解析をScriptにより実行
 この結果から実際の配線を作成
 配線されたLayoutをLPBフォーマットでHyperLynx Full-wave SolverにImportしてS-parameterを抽出
 抽出されたS-parameterをHyperLynx SIにImportして波形解析

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全体フローIBISLPB Design Kit
CFormat変換

CFormatGem Package仮想レイアウト

S-ParaGFormat
 IBIS/S-ParaファイルをCFormatに自動変換 HyperLynx Scriptで解析処理を自動化

HyperLynx
波形解析

HyperLynx
Script for LPB

本日は、この部分を中心に紹介します

LPB
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LPBデザインキット

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CFromat変換• 部品寸法とモデル（IBIS/Spara/SPICE)を入力すると、それに対応するCFormatに変換する• 2端子表面実装部品、BGA, QFPに対応部品寸法

モデル

LPB
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構想設計（部品レイアウト） GemPackageを使って、ASIC、 コンデンサ、Memoryを以下のように配置
̶LPBフォーマットを出力

ASIC

コンデンサ

Memory

本日は、この部分の詳細は省略します

LPB
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HyperLynxSIでの波形解析
 VBScriptでLPBフォーマットを読み込んで解析̶LineSim回路の自動作成•回路図作成•IBISモデル、コンデンサSPICEモデルのアサイン̶

配線幅を変えて自動解析̶

解析結果出力 LPB フォーマット̶

LPB_Sample_N.v
̶

LPB_Sample_C.xml

̶

LPB_Sample_G_aaa.xfl
̶

LPB_Sample_IBIS_C.xml
̶

LPB_Sample_parts_C.xml
̶

LPB_Sample_R.xml

 今回使用するフォーマットはN、C、Gフォーマット

LPB
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HyperLynx SI（LineSim）で回路作成
 NFormat（Net情報）から部品（Net）接続情報を読む̶

DDR._A1(sig1 ),̶PCK._A4(sig4 ),̶RG.A(sig4 ), .B(sig1 ), DDRのA1ピンがsig1ネットに接続
 PCK(ASIC)のA4ピンがsig4ネットに接続
 RGのAピンがsig４、Bピンがsig1に接続

A4

sig4

AB

sig1

A1

コンデンサ

ASIC

LPB
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DDR

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IBISモデルの設定
 IBISモデルを部品CFormatから設定
̶PCKのIBIS
reffile="IBIS_20080218.ibs"
format="IBIS"><connection socket_name="socket" port_id="D10"><ibis:ref_port component="TC74VHC00F_K" signal_name="1Y"/>̶DDRのIBIS
reffile="IBIS_7404.ibs"
format="IBIS"><connection socket_name="socket" port_id="A1"><ibis:ref_port component="TC74VHC04F_K" signal_name="1A"/> PCKのD10ピンにIBIS_20080218.ibsの1Yを設定
 DDRのA1ピンにIBIS_7404.ibsの1Aを設定

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CFormatからIBISモデルを読み込む
 LPB_Sample_IBIS_C.xml からアサインするIBISモデル情報を読み込む
 指定フォルダ内のIBISモデルをアサインする

LPB
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コンデンサモデルの設定
 コンデンサのSPICEモデルをC-Formatから設定<module name="RG" shape_id="1" thickness="0" type="other" x="0" y="0"><socket name="socket"><default><port_shape padstack_id="1"/></default><port id="1" x="-0.9275" y="0.0"/><port id="2" x="0.9275" y="0.0"/></socket><reference xmlns:spice="http://www.jeita.or.jp/LPB/spice"reffile="GRM152C80J104KE19.sp"
format="SPICE" ><connection socket_name="socket" port_id="1"> <spice:ref_port subckt="GRM152C80J104KE19" portid="1"/></connection><connection socket_name="socket" port_id="2"> <spice:ref_port subckt="GRM152C80J104KE19" portid="2"/></connection></reference>

 RGの1ピン-2ピン間にGRM152C80J104KE19.spを設定

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Page10コンデンサ SPICEモデルを設定
 LPB_Sample_parts_C.xml からアサインするコンデンサSPICEモデル
情報を読み込む 指定フォルダ内のSPICEモデルをアサインする

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Page11HyperLynx SI (LineSim)で波形解析
 N-Formatから接続を読んで回路を作成
 部品間に伝送線路モデルを入れて解析
 伝送線路のライン幅を変えて解析̶

W=0.12mm , W=0.3mm

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解析結果を元に配線 GemPackageで解析結果を元に配線を作成

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Page13HyperLynx Full-wave SolverでS-parameterを抽出
 電磁界解析で実際の配線のS-parameterを抽出

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HyperLynx SI（LineSim）で波形解析
 電磁界で得られたS-parameterを使って波形解析

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第9回LPBフォーラム
2017/3/10

LPB デザインキット

LPBフォーラム

青木 孝哲

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Page16どうしてデザインキットを作るのか？
• LPBフォーマットに触れる機会を増やす• 実際に、動く・何か を提供したい• しかし、社内で使っている環境を公開することは難しい、• 独立したサンプル・事例を作ろう→ デザインキット

LPBLPBCopyright© JEITA SD-TC All Rights Reserved 2016-2017

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デザインキットの目的
1. 教育
LPBフォーマットを作ってみる・・・・・・・ フォーマットのサンプル
LPBフォーマットを扱うプログラムの例
・・・・・・・ 開発のサンプル
2. 発想の種
LPBフォーマットを使った応用例
・・・・・・・・ 何が出来そうかイメージしてもらう

LPB
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デザインキットの内容
デザインキットはpythonスクリプトで作った簡易ツールです【配布形式】• すぐに使える実行形式ファイル→ とにかく使ってみたい• Pythonスクリプト （pythonの実行環境が必要）→ 自分でも何か作ってみたいので、参考になるコードが欲しい

LPB
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Page19寸法を入力するとCFormatを作る
パッケージの寸法

LPB
LPBそれに対応する
CFormatCopyright© JEITA SD-TC All Rights Reserved 2016-2017

Page20図形を描いてGFormatを作る
簡単な図形

LPB
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それに対応する
GFormatCopyright© JEITA SD-TC All Rights Reserved 2016-2017

Page212端子部品のモデルをCFormatに変換する
Spara/SPICE
モデル

変換ツール

LPB
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CFormatCopyright© JEITA SD-TC All Rights Reserved 2016-2017

Page222端子部品のExcel表をＣformatに変換する

Excel

変換ツール

LPB
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CFormatCopyright© JEITA SD-TC All Rights Reserved 2016-2017

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デザインキットの配布形態• ライセンス
GNU Lesser General Public License (LGPL)
https://www.gnu.org/licenses/lgpl-3.0.html• デザインキットは自由に利用可能です• ただし、無保証です。デザインキットの利用により生じた不利益や損害などに対して、一切の責任を負いません

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（参考）LGPLとは• 私的組織や個人で利用する場合のデザインキットの改変には制限がない• デザインキットをライブラリとしてリンクするプログラ
ムのソースコードのライセンスはLGPLである必要はなく、その配布にも制限がない。
• 再頒布する際には、デザインキットのソースコードを公開する必要がある。（独自開発の部分の、公開義務はない）• 改変したデザインきっとのソースコードを再頒布する場合、ライセンスはLGPLまたはGPLである必要がある

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デザインキットのダウンロード• ダウンロードは、こちらから
http://www.lpb-forum.com/lpb-open-source-project/download/• ユーザ登録後、ダウンロード用のURLを折り返し連絡します。

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デザインキット開発に参加したい• デザインキットのコードは gitlab.comのプライベー
トレポジトリで 管理しています• プロジェクトの参加方法•

Gitlab.comのユーザ名ーをメールでご連絡ください
designkit@lpb-forum.com• 折り返しレポジトリをご連絡します

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END

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