5 ПРОЕКТУВАННЯ ТОПОЛОГІЇ ГІБРИДНИХ ІНТЕГРАЛЬНИХ СХЕМ

5.1 Особливості топології і етапи розробки

Початковими даними для проектування є:

технічне завдання для розробки мікросхеми або серії мікросхем. Технічне завдання включає в себе технічні вимоги (функцію, технічні характеристики, електричні характеристики, параметри мікросхеми, які розробляють напругу живлення та ін.); експлуатаційні вимоги (з кліматичних та механічних вимог); вимоги до надійності (час безвідмовної роботи, середній термін роботи та ін.); вимоги до зберігання (у складських умовах, у польових умовах); конструктивні вимоги (тип та розмір корпуса, маса, вимоги до виводів та ін.);

принципова електрична схема, що розроблена на основі технічного завдання та відпрацьована з урахуванням її реалізації у вигляді плівкової гібридної мікросхеми;

технологічні можливості та обмеження, дані про технологічні процеси та обладнання, які можуть використовуватися для виготовлення гібридних мікросхем.

Проектування гібридних мікросхем виконується в такій послідовності:

аналіз технічного завдання;

розрахунок плівкових пасивних елементів з урахуванням схемотехнічних вимог та технологічних можливостей;

розробка комутаційної схеми та визначення площі підкладки;

розробка ескізу топології (topological drawing of the microcircuit);

контрольно-перевіркові розрахунки;

розробка кінцевого варіанта топології;

розробка пошарових креслень;

оформлення та випуск технічної документації.

 

5.2 Розрахунок площі гібридних інтегральних схем

Орієнтовну площу плати визначають за формулою:

 

,

 

де   коефіцієнт запасу площі плати, що враховує зазор між елементами та площу, необхідну для розміщення міжзєднань (для орієнтовних розрахунків його значення приймається рівним 2 або 3);

  площа і-го резистивного елемента; 

  площа і-го ємнісного елемента;

  площа і-го індуктивного елемента;

  площа і-го навісного компонента;

  площа контактної площадки;

N кількість контактних площадок;

n, m, k, l  кількість плівкових резисторів, конденсаторів, котушок індуктивностей та навісних компонентів, відповідно.

За орієнтовно розрахованою площею підкладки вибирають її типорозмір з ряду рекомендованих (табл. 5.1), метод захисту та типорозмір корпуса (при корпусному виконанні).

 

Таблиця 5.1 Типорозміри плат ГІС (розміри, мм)

Номер

типо-розміру

Шири-

на

Дов-жина

Номер

типо-розміру

Шири- на

Дов-жина

Номер

типороз-

міру

Шири-на

Дов-жина

1

96

120

8

12

16

15

8

15

2

60

96

9

10

16

16

8

10

3

48

60

10

10

12

17

24

60

4

30

48

11

5

6

18

15

48

5

24

30

12

2,5

4

19

20

45

6

20

24

13

16

60

 

 

 

7

16

20

14

32

60

 

 

 

  

5.3 Проектування топології тонкоплівкових гібридних мікросхем

Початковими даними для розробки топології мікросхем є: комутаційна схема; розмір плати та тип корпуса; геометричні розміри та форма плівкових елементів; геометричні розміри компонентів; конструктивні та технологічні обмеження (додаток К), які залежать від технологічного методу розробки плівкових елементів: маскового (М), фотолітографічного (Ф), комбінованого маскового та фотолітографічного (МФ), електронно-іонного (ЕІ), танталового (ТА).

Початковий етап розробки топології полягає у виготовленні ескізу, який виконується в масштабі 10:1 або 20:1. Розробку ескізу топології рекомендується виконувати в два етапи. Спочатку вирішується задача оптимального розміщення елементів та компонентів на підкладці з урахуванням мінімізації та рівномірного використання площі плати.

Далі виконуються міжелементні та міжкомпонентні з'єднання або трасування провідників на платі, при якому дотримуються встановлених вимог. Головні з них це мінімізація довжини провідників, кількості їх перетинів та монтажної ємності. Вказані вимоги значною мірою протилежні. Для їх забезпечення при проектуванні ГІС необхідно дотримуватися ряду правил. Наприклад, плівкові провідники повинні мати мінімальну довжину і не дотикатися один до одного, високочастотні вхідні та вихідні провідники повинні бути максимально рознесені один від одного.

Оскільки трасування провідників виконується після розміщення елементів і компонентів на підкладці, то в кожному конкретному випадку схема трасування достатньо жорстко прив'язана до їх розміщення. Якщо всі практично можливі варіанти трасування визнано незадовільними, то змінюють розміщення елементів на платі. Ця операція повторюється до тих пір, доки не буде вирішена задача трасування. При розробці ескізу топології необхідно враховувати, що дозволяється установлення навісних компонентів на плівкові провідники та резистори, захищені плівкою діелектрика, але не дозволяється встановлювати їх на плівкові конденсатори та перехрестя плівкових провідників. Навісні компоненти потрібно розміщувати рядами, вздовж сторін плати.

Розроблена топологія повинна: відповідати схемі електричній принциповій; задовольняти всі конструктивні, технологічні та електричні вимоги; забезпечувати можливість вимірювання електричних параметрів плівкових елементів, заданий тепловий режим; мати необхідний рівень надійності.

Перевірка правильності розробленої топології гібридної мікросхеми виконується в такій послідовності. Спочатку перевіряють відповідність топології принциповій електричній схемі, зовнішніх контактних площин виводам корпусу, конструктивно технологічним вимогам та обмеженням (додаток К), розрахованим розмірам плівкових елементів. Далі перевіряють наявність в схемі перетинів плівкових провідників та захист їх діелектриком, можливість контролю елементів та забезпечення нормальної роботи мікросхем при заданих умовах експлуатації. За необхідності, проводять оцінювання ємнісних та індуктивних зв'язків.

Перевірка ескізу топології супроводжується уточнюванням та коригуванням, в результаті чого розроблюють кінцевий варіант топології.

 

5.4 Паразитні зв'язки в гібридних мікросхемах

В мікросхемах відстань між окремими елементами набагато менша, ніж в вузлах PEA, а самі елементи розміщено на підкладці, провідність та діелектрична проникність якої набагато більші параметрів повітря. Тому зв'язки між елементами гібридних мікросхем, в тому числі паразитні, що перешкоджають їх правильному функціонуванню, виконуються дуже міцними. Паразитні зв'язки у вигляді окремих провідностей або паразитних елементів необхідно враховувати при синтезі схеми електричної принципової, а також при оптимізації конструкції  гібридної мікросхеми.

Всі види зв'язку та взаємозв'язку можна класифікувати таким чином:

1. Зв'язки електромагнітної природи, які поділяються на гальванічні, ємнісні та індуктивні. Еквівалентні провідності, що відображають вказані типи зв'язку, є пасивними.

2. Зв'язки, зумовлені тепловими процесами, які породжують зв'язки, що виникають за рахунок термоелектричних ефектів, зміни провідності при зміні температури, теплової інжекції носіїв та інші.

3. Зв'язки, зумовлені магнітоелектричними ефектами. Елементи гібридної мікросхеми можуть бути пов'язані між собою одним із вказаних видів зв'язку або їх сукупністю. При розрахунках такі зв'язки зручно подавати у вигляді провідності , яка в загальному випадку є комплексною величиною та визначається конструкцією гібридної мікросхеми, режимом її роботи, використовуваними фізичними явищами та ефектами, параметрами вихідних матеріалів.

Розрахунок паразитних ємнісних зв'язків. Оцінка значень паразитних ємнісних зв'язків є достатньо складною задачею. З відомими припущеннями значення паразитних ємнісних зв'язків, які виникають між провідними та резистивними плівками різних конфігурацій, можна оцінити для паралельних провідників, які розташовано навколо інших паралельних провідників (рис. 5.1), а також між зігнутими під прямим кутом плоскими провідниками (рис. 5.2).

Ємність між паралельними провідниками підкладки, які розташовані навколо інших паралельних провідників,

,                          (5.1)

де ,   відносні діелектричні проникності підкладки та оточуючого середовища;

l довжина провідника, мм;

  ємнісний коефіцієнт провідників і та j, пФ.

Рисунок 5.1 Система паралельно розташованих плівкових провідників

на підкладці: 1 підкладка; 2 плівкові провідники

 

З точністю не нижче 25% ємнісний коефіцієнт системи з двох провідників

;

 

ємнісні коефіцієнти для системи з трьох паралельних провідників;

 

;

 

,

 

де b1, b2, b3 ширина плівкових провідників;

d1, d2 відстань між плівковими провідниками.

 

Рисунок 5.2 Система зігнутих під прямим кутом плівкових провідників на підкладці, яка складається: а) з двох провідників; б) з трьох провідників

 

Ємнісні коефіцієнти  розраховуються з допомогою тих же співвідношень шляхом заміни  на , a  на , (k = l, 2,..., n; n кількість провідників розглянутої системи).

При розрахунках ємностей в системі зігнутих під прямим кутом плоских провідників розглянуту систему розбивають на кут, який вирізається із системи на відстані  від згину першого провідника, та дві системи паралельних провідників. Розрахунок ємностей для кожної із цих систем виконується окремо. Так, при оцінці ємності кута в розрахункові співвідношення підставляють еквівалентну довжину кута . Для системи з двох провідників еквівалентна довжина . Якщо система складається з трьох провідників, тоді значення , , , що використовуються при оцінюванні ємнісних коефіцієнтів ,,, відповідно дорівнюють 20,25b1;  26,23b1; 23,19b1.

Ємнісні коефіцієнти розраховують за такими ж формулами, як і для системи з паралельно розташованими провідниками, причому похибка при визначені ємності провідника не перевищує 10%.

Розрахунок паразитних індуктивних зв'язків. Індуктивність провідників круглого перерізу, які можна використовувати як зєднувальні (для з'єднання контактних площадок підкладки з виводами корпуса гібридної мікросхеми), дорівнює

,

де l довжина провідника;

  радіус перерізу.

Індуктивність провідників прямокутного перерізу

,

де b ширина перерізу провідника;

с товщина перерізу провідника.

Взаємоіндукція двох провідників, якщо відстань h між їх осями набагато більша розмірів поперечного перерізу,

.

Індуктивність поряд розташованих та взаємодіючих провідників .

Індуктивності провідників гібридних мікросхем, як правило, невеликі. Омічний опір провідників у діапазоні частот в декілька мегагерц значно перевищує індуктивний опір. Часто індуктивності плівкових провідників в діапазоні частот до 10 МГц можна не враховувати. Однак взаємоіндукція між суміжними провідниками може досягати таких значень, які необхідно враховувати.

 

5.5 Розрахунок теплового режиму гібридної мікросхеми

Для якісної роботи мікросхема повинна бути виконана так, щоб потужності, розсіювані на її елементах, не викликали її розігріву до температури вище допустимої. В гібридній мікросхемі основним джерелом тепла є резистори, активні елементи та компоненти. Потужності, розсіювані конденсаторами та індуктивностями, порівняно невеликі, а елементи комутації завдяки малому електричному опору та високій теплопровідності металевих плівок сприяють відведенню теплоти та зменшенню температури.

Оскільки температурному впливу підлягають не тільки самі джерела тепла, але й усі елементи мікросхеми, задача теплового розрахунку зводиться до визначення розподілення температур по всій поверхні підкладки. Для вирішення таких задач необхідно розглянути деякі основні фізичні явища.

Визначають три механізми теплопередачі:  теплопровідність, конвекція та випромінювання.

Теплопровідність або кондукція (conduction) передача тепла шляхом безпосереднього контакту між молекулами без значного їх переміщення. Теплопередача здійснюється в межах будь-якого певного середовища: газу, рідини, твердого тіла. Це єдиний можливий механізм в непрозорих твердих тілах. Конвекція є основним видом теплопередачі між поверхнею теплого тіла та навколишнім газоподібним середовищем.

Конвекція (convection) визначає сукупну дію явищ теплопровідності газу, акумулювання енергії в ньому та перемішування.

Теплове випромінювання (heat radiation) передача теплової енергії з допомогою електромагнітного випромінювання в діапазоні хвиль 0,1100 мкм. Це єдиний можливий спосіб теплопередачі між тілами, які розділені вакуумом.

В кожному реальному випадку діє, меншою мірою, два вказаних механізми теплопередачі. Як правило, при даній різниці температур теплопровідністю можна передати більшу кількість тепла, ніж якимось іншим механізмом теплопередачі. Тому при розробці засобів конструювання та самих конструкцій, які повинні бути найефективнішими з точки зору відведення тепла, як правило, як основний спосіб відведення тепла вважають теплопровідність. Для кожного виду теплопередачі при будь-якій різниці температур швидкість передачі тепла залежить від певних властивостей матеріалу та конфігурації деталей, при цьому визначальне значення має коефіцієнт теплопровідності матеріалу.

При розгляді задачі про теплопередачу часто використовують електричну аналогію. При цьому електричний потенціал відповідає температурі, а струм швидкості теплових потоків. За цією ж аналогією, відношення температури до швидкості теплового потоку називають тепловим опором. Як правило, при аналізі використовують зосереджений опір, що є результатом дії усіх послідовних та паралельних кіл теплопередачі.

Основними етапами розрахунку теплового режиму гібридної мікросхеми є: оцінювання теплового режиму мікросхеми на етапі ескізного проектування топології; визначення вимог до розробки топології, виконання яких дозволяє забезпечити заданий тепловий режим; розрахунок перегріву елементів мікросхеми (різниця температур елементів та корпуса мікросхеми).

При оцінюванні теплового режиму вводять такі спрощення: передача тепла відбувається тільки теплопровідністю; температура корпуса мікросхеми більша за температуру навколишнього середовища; коефіцієнт теплопровідності не залежить від температури.

Оцінювання теплового режиму мікросхеми. Вхідними даними для оцінювання теплового режиму мікросхеми є:

тип конструкції мікросхеми (згідно з рис. 5.3);

товщина плати , м;

коефіцієнт теплопровідності плати , Вт/(мװС);

товщина шару клею (компаунду) між платою та основою корпуса мікросхеми , м;

температура корпуса (основи) мікросхеми Тк , С;

коефіцієнти теплопровідності клею або компаунду , Вт/(мװС);

максимально допустима температура плівкових резисторів ;

максимально допустима температура плівкових конденсаторів ;

максимально допустима температура навісних елементів ;

внутрішній тепловий опір навісних елементів , С/Вт;

потужність, розсіювана навісними елементами мікросхеми , Вт;

ширина навісного елемента  , м;

довжина навісного елемента , м;

сумарна питома потужність, що розсіюється в мікросхемі , Вт/м2.

Рисунок 5.3 Типи конструкцій мікросхем а) кріплення плати до корпуса методом склоспаювання або паяння; б) приклеювання плати до корпусу; в) металополімерна; г) металополімерна, залита компаундом; 1 кришка корпуса; 2 плата; 3 клей (компаунд); 4 виводи мікросхеми; 5 основа корпуса

 

І. Розрахунок починається з визначення теплового опору мікросхеми  та її ефективної товщини , які будуть відрізнятися для різних конструкцій мікросхем.

1. Для конструкцій мікросхем, у яких плата закріплена до корпуса методом склоспаювання або паяння (рис. 5.3, а)

.

2. Для конструкцій мікросхем, у яких плата приклеюється до корпуса, (рис. 5.3, б)

.

3. Для металополімерних конструкцій мікросхем (рис. 5.3, в)

.

4. Для металополімерних залитих конструкцій мікросхем (рис. 5.3, г)

,

де  

.

 

ІІ. Максимально допустиму потужність розсіювання плівкових резисторів при вільному розміщенні елементів мікросхеми на платі оцінюють, виходячи з співвідношення

                            .

Параметр , що входить до чисельника цього співвідношення, називається максимально можливим перегрівом навісного елемента:

                              .

 

ІІІ. Максимально допустиму питому потужність розсіювання плівкових резисторів оцінюють за формулою

.

Значення максимальної потужності розсіювання плівкових резисторів  визначають з умови .

ІV. Максимально можливі температури елементів мікросхеми, для плівкових резисторів:

;

для плівкових конденсаторів:

;

для навісних елементів:

,

де .

Якщо виконується умова , то подальший тепловий розрахунок не виконується.

Визначення вимог до розробки топології для забезпечення заданого теплового режиму. Вихідними даними при визначенні вимог до розробки топології мікросхеми, дотримання яких забезпечує отримання заданого теплового режиму мікросхеми, є ті ж, що і при оцінюванні теплового режиму. Крім того, необхідно враховувати питому потужність розсіювання плівкових резисторів .

При  для забезпечення заданого теплового режиму мікросхеми необхідно відділити навісні елементи від інших тепловидільних елементів зонами захисту (рис. 5.4), тобто вільними від джерел тепла частинами поверхні плати, що оточують один або декілька навісних елементів, та призначеними для послаблення теплового виділення на них решти елементів мікросхеми.

 

Рисунок 5.4 Рекомендоване розташування декількох навісних елементів мікросхеми в зоні теплового захисту: а) при двосторонньому захисті; б)  при захисті по периметру;    1 навісний елемент, 2 зона теплового захисту

 

Вибір типу захисту визначається схемотехнічними вимогами, що висуваються до розробки топології.

Розрахунок зони захисту здійснюється в такій послідовності:

1. Визначають значення коефіцієнтів:

                             ,

 

де А ширина зони, що захищається (рис. 5.4).

Параметр , що виражається в градусах:

,

де   потужність, розсіювана в найбільш навантаженому елементі групи.

2. Розраховують мінімально допустиму ширину зони захисту

,

де   параметр, що визначається з рис. 5.5, а для двостороннього захисту та з рис. 5.5, б для захисту по периметру.

 

Рисунок 5.5 Графіки для розрахунку зон захисту : а) двосторонній захист; б) захист по периметру

 

Якщо при проектуванні топології забезпечується необхідна ширина зони захисту, то подальший тепловий розрахунок не проводять.

Якщо при проектуванні топології не забезпечено необхідну ширину зон захисту для деяких груп навісних елементів, то необхідно провести розрахунок теплового режиму (перегріву) цих елементів.

 

5.6 Розрахунок надійності гібридної мікросхеми

Надійність (reliability) визначається часом напрацювання на відмову, який обчислюється за формулою:

,

 

де   сумарна інтенсивність відмов компонентів та елементів мікросхеми.

         Сумарна інтенсивність відмов обраховується за формулою:

 

,

де    кількість кристалів інтегральної мікросхеми;

  кількість кристалів транзистора;  

  кількість діодів,  

  кількість плівкових резисторів, 

  кількість плівкових конденсаторів,   

  кількість друкованих провідників,   

  кількість контактних площадок,  

  кількість навісних компонентів,   

  кількість виводів інтегральної мікросхеми,  

  кількість виводів корпуса,  

  поправковий коефіцієнт навантаження елемента або компонента;   

  інтенсивність відмов елемента або компонента;  

  коефіцієнт, що враховує вплив навколишнього середовища:

,

де   враховує дію механічних факторів (табл. 5.2);

    враховує дію вологості (табл. 5.3);

  враховує атмосферний тиск (табл. 5.4).

 

Таблиця 5.2 Поправкові коефіцієнти K1 для інтенсивностей відмов

Умови експлуатації  ЕОА

K1

при  вібрації

при ударних навантаженнях

при сумарній дії

Лабораторні

1,00

1,00

1,00

Стаціонарні

1,04

1,03

1,07

Автофургонні

1,35

1,08

1,46

Залізничні

1,40

1,10

1,54

Корабельні

1,30

1,05

1,37

Літакові

1,46

1,13

1,65

 

Таблиця 5.3 Поправкові коефіцієнти K2 для інтенсивностей відмов

Вологість, %

Температура, оС

K2

60-70

20-40

1,0

90-98

20-25

2,0

90-98

30-40

2,5

 

Таблиця 5.4 Поправкові коефіцієнти K3 для інтенсивностей відмов

Висота, км

K3

Висота, км

K3

0-1

1,00

8-10

1,25

1-2

1,05

10-15

1,30

2-3

1,10

15-20

1,35

3-5

1,14

20-25

1,38

5-6

1,16

25-30

1,40

6-8

1,20

30-40

1,45

 

Інтенсивність відмов елемента або компонента:

для навісних транзисторів   ;

для плівкових резисторів  ;

для плівкових конденсаторів  ;

для друкованих провідників  ;

для контактних площадок  ;

для навісних компонентів  ;

для зєднання пайкою   ;

для підкладки  ;

для корпусу .

 

5.7 Використання компютерних програм при проектуванні гібридних мікросхем

Розробка будь-якого радіоелектронного пристрою супроводжується, як правило, фізичним або математичним моделюванням. Фізичне моделювання потребує багато часу та великих матеріальних затрат. Тому часто застосовують математичне моделювання, використовуючи засоби та методи обчислювальної техніки. Розвиток обчислювальної техніки зробив можливим широке використання персональних компютерів для математичного моделювання електронних пристроїв.

Однією з компютерних програм є електронна система моделювання Electronics Workbench (EWB), яка характеризується простим інтерфейсом користувача. Вона імітує реальне робоче місце дослідника лабораторію, яка оснащена вимірювальними приладами, що працюють в реальному масштабі часу.

Ще одним з популярних програмних продуктів, використовуваних для проектування радіочастотних пристроїв та пристроїв НВЧ є AWR Design Environment (AWRDE) компанії Applied Wave Research. Він включає три інструментальні засоби: Microwave Office (MWO), Visual System Simulator (VSS) та Analog Office (ANO). Ці засоби інтегровані в єдине середовище проектування та можуть використовуватися разом, не виходячи з цього середовища. Розглянемо тут тільки Microwave Office.

Середовище проектування AWR використовує єдину об'єктно-орієнтовану модель даних, що синхронізує роботу над проектом без використання проміжних трансляторів. Це забезпечує доступ до всіх необхідних даних незалежно від виконуваної дії (креслення схеми, проведення її аналізу або формування топології).

Microwave Office дозволяє створювати схеми, що складаються з елементів схем (зосереджених і розподілених) та електромагнітних структур. Схеми можуть мати складну ієрархічну структуру, що включає безліч підсхем на різних рівнях ієрархії. Як підсхеми можуть використовуватися раніше створені схеми або електромагнітні структури, а також списки кіл, файли даних або елементи з бібліотек сторонніх користувачів. Для створення схем є бібліотека вбудованих схемних елементів.

Для моделювання можна використовувати один з методів: лінійне моделювання, одночастотний та багаточастотний гармонічний баланс, ряди Вольтера, електромагнітне моделювання та ін. Результати можуть виводитися в різних графічних формах або у вигляді таблиці залежно від мети аналізу, що проводиться.

Advanced Design System (ADS) потужна платформа автоматизації розробки електронних пристроїв. Вона пропонує повну інтеграцію розробки для розробників таких пристроїв, як мобільні та портативні телефони, безпроводові мережі, радари і супутникові комунікаційні системи. Зараз ADS забезпечує потреби розробників швидкодіючих цифрових пристроїв з технологією моделювання достовірності сигналу. Систему ADS можна налаштувати для відповідних додатків і проектування потоків даних від високочастотних (ВЧ) мікросхем і плат до надвисокочастотних (НВЧ) схем і елементів прямої /цифрової обробки сигналів. Всі програмні пакети проектування спільно використовують загальну базу даних, інтерфейс користувача і відображення даних. Гнучка структура системи ADS дозволяє починати з попередньо сконфігурованих програмних пакетів і додавати потрібні можливості. Ця платформа містить такі компоненти.

Microwave Circuit Designer (розробник НВЧ схем). Закінчене рішення для розробки високочастотних проектів, включаючи монолітні і гібридні НВЧ інтегральні схеми, з оптимізацією характеристик і виготовленням придатних виробів. Об'єднує високочастотне моделювання та оптимізацію з точними моделями, бібліотеками і засобами розробки конструкції.

MMIC Designer (розробник надвисокочастотних інтегральних мікросхем (НВЧ ІС). Можливість повністю зворотного проектування НВЧ ІС в єдиному інтегрованому потоці проектування. Пропонує рішення для зворотного проектування зі синхронізованими схемою/топологією, відображенням даних, методом гармонічного балансу, лінійним і електромагнітним моделюванням, транслятором файлів GDSII.

System-In-Package (SiP) Designer (розробник системи). Оптимальна комбінація засобів проектування і моделювання для спільної розробки багатьох різних високочастотних компонент, таких як вбудовані пасивні структури, інтегральні схеми, корпуси, міжзєднання, підкладки та перехідники, що зустрічаються в сучасних мініатюризованих форм-факторах. Цей високочастотний SiP модуль вирішує три ключові завдання для успішного проектування: 1  спільне проектування системного рівня для оптимізації архітектури системи, 2 точне моделювання всіх активних, пасивних компонентів і їх режимів роботи; і 3 точний прогноз загальної продуктивності системи та спільної поведінки декількох технологій.

Physical Designer (розробник фізичної конструкції). Пакети програм Physical Designer є закінченими і розширюваними пакетами високочастотного фізичного проектування, які об'єднують стандартні і розширені особливості редагування топології з ключовими технологіями, що прискорюють фізичне проектування і перевірку топологій монолітних і гібридних НВЧ ІС, друкованих плат.

Momentum Circuit Designer (розробник схем Momentum). Розробник схем Momentum є основним пакетом високочастотного фізичного проектування, який об'єднує стандартні і розширені особливості редагування топології з технологією електромагнітного (ЕМ) моделювання Momentum та моделювання лінійних схем (S параметри), щоб прискорити фізичне проектування інтегральних мікросхем.

IC-CAP (Integrated Circuit Characterization and Analysis Program) пропонує розробникам пристроїв і схем найсучасніше моделююче програмне забезпечення, яке виконує безліч функцій зі створення моделей, включаючи управління приладом, збір даних, графічний аналіз, моделювання, оптимізацію і статистичний аналіз. Всі ці процеси об'єднані в гнучкому і інтуїтивно зрозумілому середовищі програмного забезпечення в Windows-стилі для ефективного та точного отримання параметрів активного пристрою і схемної моделі. IC-CAP також надає можливість для побудови бібліотек моделей для ADS Agilent EEsof та інших засобів моделювання.

Успішне створення моделі пристрою потребує повного розуміння складної інтеграції між вимірювальним обладнанням і програмним забезпеченням створення моделі. IC-CAP надає повний набір засобів повністю інтегрованого рішення для інженерів, що створюють моделі пристроїв.

Програмне забезпечення IC-CAP надає потужні можливості моделюючих вимірювань, включаючи вимірювання на постійному струмі, вимірювання індуктивностей, ємностей, опорів, імпедансів, вимірювання залежності ємності від напруги, ВЧ вимірювання та  вимірювання шумів типу 1/f. Щоб повністю автоматизувати середовище вимірювання, ці системи для повного рішення можна легко пов'язати з установленням зондового контролю напівпровідникових пластин.

RF Design Environment (RFDE)/GoldenGate призначений для моделювання високочастотних інтегральних схем, являє собою потужний аналіз для повного контролю інтегральних схем та проектування виходу якісних виробів. Розроблений для специфічних вимог розробників високочастотних інтегральних схем, повністю інтегровано в середовище Cadence Analog Design Environment. RF Design Environment (RFDE) інтегрує провідні технології високочастотного моделювання Agilent в середовище Cadence, яке є промисловим стандартом середовищ розробки схем з аналоговими/змішаними сигналами для проектування великих високочастотних/змішаних інтегральних схем.

GoldenGate и RFDE надають структуру для проектувальників, щоб швидко моделювати схеми, перевіряти технічні характеристики і обґрунтовувати потенціал виходу придатних виробів. Розробники можуть впевнено моделювати блоки, комбінації блоків і канали прийому/передачі в цілому, щоб зрозуміти негативний вплив шуму, спотворень, паразитних і безлічі інших ефектів, що зустрічаються при проектуванні ВЧ інтегральної схеми. Крім того, можна аналізувати технологічність схем за допомогою перевірених у виробництві методів, таких як аналіз Монте Карло та метод кутових меж. Розробники можуть безперешкодно переходити через етапи введення опису схеми, налаштування випробувального стенда, моделювання та аналізу для досягнення вражаючого розуміння характеристик проекту і технологічності перед випуском виробу, уникаючи при цьому дорогих помилок і нових проектних розробок.