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多物理场仿真是计算方法对系统进行建模和分析的过程，以了解其对传热、电磁场和机械结构等不同物理相互作用的响应。使用这种技术，设计人员可以生成基于物理的模型并分析整个系统的行为。
在设计任何电子设备时，多物理场现象都起着关键作用。在现实世界中，我们在日常生活中使用的大多数设备都由电子产品组成。这些设备由芯片、电线、天线、外壳和许多其他负责产品最终操作和执行的组件组成。物理现象不仅发生在电子设备内，还会影响附近的设备。因此，重要的是要考虑从芯片到系统以及周围环境的物理相互作用的影响。
替代方法及其缺点
了解任何设备或系统的电气行为是不够的。设计人员还需要考虑多物理场方面，如热、机械应力/翘曲和电磁效应。设计人员可以使用不同的方法来理解系统在不同级别的多物理场行为。
工程师可以分别模拟每种物理现象，并将结果整合以了解累积行为。这种方法既耗时又容易出错，并且无法对不同物理场之间的相互作用进行全面分析。例如，多芯片IC封装中的温度变化会引发机械应力，而机械应力会影响系统的电磁行为。一切都是相互关联的;因此，需要一个全面的多物理场解决方案来仿真整个系统的物理场。
为了实现高性能和高速目标，芯片设计人员正在采用多芯片系统，如2.5D/3D-IC架构。在这些系统中模拟的向量数量已达到数百万个。传统的IC设计工具无法处理这种爆炸式的数据，因此芯片设计人员考虑使用有限的数据集来分析系统的多物理场行为。如果系统不是高速且未在关键条件下使用，则此方法可能有效，但它绝对不适用于当今的高速系统，其中可靠性和鲁棒性是主要要求。
Ansys提供完整的综合多物理场解决方案，可轻松求解数百万个矢量，以全面分析整个系统-芯片-封装-系统的多物理场。
从芯片到系统的多物理场仿真的优势
综合多物理场仿真是一种强大的方法，使设计人员能够在各个层面（包括芯片、封装和系统）准确预测和优化复杂系统的行为。多物理场仿真具有许多优势，但一些最突出的优势是：
增强的可靠性： 全面的多物理场仿真方法分析系统中每个复杂组件的物理场，并考虑不同物理域之间的相互作用。该技术提供更准确的结果，确保系统的可靠性。Ansys提供广泛的多物理场解决方案，使设计人员能够分析所有层面的多物理场、芯片、封装、系统和周围环境。 改进的性能： 多物理场解决方案可以深入了解不同的物理场域、它们的相互作用以及它们对系统完整性的影响。通过了解设计对热和机械参数的响应以及电气行为，设计人员可以做出明智的决定并修改设计以实现所需的性能。Ansys 3D-IC解决方案采用3D-IC封装，可清晰洞察小芯片和中介层周围的功率输出、温度变化以及机械应力/翘曲，使设计人员能够提供更高的性能。 设计灵活性： 设计人员可以探索各种设计选项和权衡。它允许设计人员根据良率、成本和总设计时间做出决策。例如，在3D-IC封装中，设计人员可以根据功能、成本和性能选择小芯片。多物理场仿真无需额外成本即可实现这种灵活性。 降低成本： 它允许设计人员在开发过程的早期识别潜在的设计问题，从而减少对物理原型的需求并降低开发成本。使用仿真，您还可以在 BOM 成本和预期性能之间进行权衡。 降低功耗： 系统由多个部件组成，每个部件可能具有不同的电源要求。通过多物理场仿真，设计人员可以估算系统各部分的功耗并优化供电网络。Ansys提供强大的仿真功能，可帮助设计人员优化产品从芯片到系统级的性能、可靠性和效率。通过使用Ansys的多物理场解决方案，设计人员可以在设计时做出明智的设计决策。
