3次元HIE-FDTD法の集中定数素子を含む解析への拡張と精度検証

摘要

For signal/power integrity analysis of the high density packages and printed circuit boards, the FDTD (Finite-Difference Time-Domain) method has been widely used. However, since the time step size which is used for the transient analysis in this method is restricted by the CFL condition, the large amount of CPU time can be required. In order to relax the CFL condition, the HIE(Hybrid Implicit-Explicit)-FDTD method has been proposed. In this report, we describe the HIE-FDTD method which is applicable to the network includes the passive elements and the conductive media. Finaly, we simulated the crosstalk effect among the multi-conductor transmission lines, and then the accuracy and effectiveness are validated by the numerical simulation results.%高密度パッケージやプリント基板のシグナル／パワー・インテグリティの解析には，時間領域有限差分（FDTD:Finite-Difference Time-Domain）法がよく使われている．しかし，FDTD法は過渡解析に使用される時間刻み幅が，CFL条件により制限されるため，解析対象の構造によっては解析に膨大な時間を必要とする．そこで，この条件を緩和するためのアルゴリズムとしてHIE（Hybrid Implicit-Explicit）-FDTD法が考案され，その効果が示されてきた.しかし,現時点では，抵抗,容量などの集中定数素子や金属導体を含んだ解析の精度検証は行われていない．そこで，本稿では，集中定数素子や多導体線路を含んだ場合のHIE-FDTD法による解析手法について述べる．また，FDTD法と比較することで検証を行い，その有効性を示す．