一、SIwave-PSI求解器介绍
CPS设计的行业现状：传统的工业实现，把芯片，封装, 系统完全分开的进行设计，设计者往往没办法获取到其它部分的足够信息，也没有完善团队和设计方法，可以贯穿整个CPS的设计流程。ANSYS SIwave提供了一种完善的集成的芯片-封装-系统 （CPS） 电源完整性解决方案，包括紧凑的芯片电源模型 （CPM），使工程师能够通过考虑 IC 的供电网络来获得准确的结果。

二、SIwave-PSI求解器配置
PSI求解器的位置如下

关键配置如下：

第一模型类型：对于包含微米级布线的结构，例如 RDL 结构，选择 IC 类型。PKG或 PCB 用于所有其他布局。第二在“PSI 选项”对话框的“Signal Nets”选项卡下，选择“内部网格”Mesh Inside，如果要考虑表面粗糙度时，请使用阻抗边界Impendance Boundary。

三、在Home 栏solderball中定义bump和ball的尺寸
选择名为 C4BUMP 的焊盘堆栈，将凸块的尺寸设置为 0.1mm 高度和 0.04mm 半径，层叠上方，所有焊球都是source源。选择名为 470BP 的焊盘堆栈，将焊球尺寸设置为 0.4mm 高度和 0.2mm 半径，层下堆叠，所有焊球都是sink

四、芯片CPM模型的导入

同时创建端口如下

导入完成如下

五、启动PSI求解器设置扫频范围和端口类型
频率扫描：通常，由于电场和磁场的解耦，3D 全波求解器难以在低频下求解矢量亥姆霍兹方程。这个低频率限制可能高达1至10MHz。但是，PSI求解器在边缘元素上采用了树-共树分割来克服这种不稳定性，因此可以将仿真扩展到极低的频率（低至1Hz）。在如此低的频率下，S参数和Y-参数保持了良好的精度。但是，由于Z参数试图捕获来自1/wC的开路响应，因此在KHz范围以下，开放式Z参数可能会表现出非单调行为。要规避此行为，请选择“强制 DC 点和因果关系”，这将使 PSI 求解器能够显式求解 DC 点，并从适当的更高频率点开始仿真。

强烈建议使用插值扫描，因为它可以显著提高性能，并且具有与离散扫描相同的精度水平。由于扫描的收敛需要在低频下进行更多的仿真，因此建议在MHz区域使用更高的起始频率，除非应用另有要求。本次设置如下：

端口配置为默认也就是是同轴端口。
当前也有其他端口类型：

六、结果查看
如下可以在看到端口P1的阻抗特性

七、芯片CPM模型的寄生参数的影响
选中CPM模型，从True改为Flase，即可忽略芯片模型的寄生参数的影响。

再次仿真，结果如下：

八、小结
通过以上分析，芯片CPM模型的寄生参数使得同频带的阻抗偏小，低频段尤其显著，因此，在实际的芯片-封装-系统中，必须进行联合的系统仿真，其影响不可忽略。SIwave-PSI 求解器为封装和 PCB 的电源完整性分析提供全波解决方案。SIwave-PSI 是一款专为 IC 封装和PCB 分析定制的 3D 全波快速有限元方法场求解器，能够在单一环境中执行 DC（静态）、AC（频域）和瞬态（动态）仿真。