innovus Flip chip 产品设计方法(2)

目录

[4. 倒装芯片布局规划](#4. 倒装芯片布局规划)

[4.1 外围 IO 引脚布局与芯片尺寸设置](#4.1 外围 IO 引脚布局与芯片尺寸设置)

[4.2 bump创建与分配](#4.2 bump创建与分配)

4.2.1bump创建

[4.2.2 bump分配](#4.2.2 bump分配)

[4.2.3 分配中的端口编号方法](#4.2.3 分配中的端口编号方法)

​编辑

[4.3 bump分配优化](#4.3 bump分配优化)

[4.3.1 自动bump分配优化](#4.3.1 自动bump分配优化)

[4.3.2 手动bump分配优化](#4.3.2 手动bump分配优化)

[4.4.3 使用bump分配约束](#4.4.3 使用bump分配约束)

[五、Innovus 中电源 / 地焊盘的实操步骤](#五、Innovus 中电源 / 地焊盘的实操步骤)

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摘要：本文详细介绍了Innovus工具中倒装芯片的布局规划流程，重点阐述了外围IO引脚布局、bump创建与分配优化方法。在IO布局阶段，提供了三种方式：加载IO文件、读取布局规划文件或自动布局。bump创建支持多种阵列模式，分配过程包括自动/手动信号分配和电源/地网络分配。优化方法包含自动全局优化、手动交换信号和使用约束文件进行精确控制，其中约束文件支持端口筛选、网络分类和焊盘-bump比例设置等高级功能。最后给出了电源/地焊盘的具体实现步骤，包括bump创建、网络绑定和RDL层布线。整个流程强调约束驱动的优化策略，以实现高效的倒装芯片布局。

4. 倒装芯片布局规划

4.1 外围 IO 引脚布局与芯片尺寸设置

在 Innovus 中启动设计后，GUI 初始显示的布局中，芯片 / core 区域内无焊盘（PAD）、hard macro或stand cell。

在设置芯片尺寸前，建议先布局设计中的外围 IO 焊盘 ------ 因为自动焊盘布局会改变芯片尺寸。用户有三种选择：

• 读取 IO 文件（loadIoFile）：由布局规划架构师或封装工程师提供。该文件通常基于数字实现的初步研究或原型设计生成；封装工程师提供的 IO 布局则受bump / 焊球布线约束驱动，而焊球位置也可能受 PCB 约束影响。-----可以通过allergo 中摆好bump后转换为IO file 导入innovus；或者可以通过在innovus 中creat bump后保存IO file，继续load IO file 在innovus的文件中；

• 加载布局规划文件（loadFPlan） ：由布局规划架构师提供，可通过该命令从文件中加载焊盘与硬核宏。核心功能是从外部布图规划文件（通常是 .fplan 格式）中加载预先定义的 IO 焊盘位置、芯片边界、bump阵列布局、电源规划区域等信息，避免手动逐个调整 IO / bump位置，提升布图规划的效率和准确性。

• 自动外围 IO 焊盘布局（placePIO）：此时可利用 Innovus 的自动焊盘布局功能生成初始焊盘环。Innovus 支持区域型或外围型 IO 布局，对于外围 IO，还支持多环布局等高级功能（可在该步骤前后定义）。

假设后端工程师的常见场景：数字实现不受架构师或封装工程师的约束，此时用户可执行placePIO命令，该命令会完成初始随机布局，后续可进一步优化。

执行placePIO命令后，结果如下所示：

下图展示了高度不同的非对称环与 IO 焊盘。

工具支持创建 IO rows 以放置 IO 焊盘，用户可定义 IO row实现更定制化的焊盘布局。需在执行placePIO前通过**createIoRow** 命令创建 IO 行，placePIO会将 IO 焊盘分配到 IO 行中；用户也可执行snapFPlanIO --toIoRow命令实现自动对齐。

（a）

（b）

图（a）显示 IO 行流程中执行placePIO后的结果，IO 焊盘未对齐到 IO 行位点；执行snapFPlanIO --toIoRow后，IO 焊盘自动对齐，如图（b）所示。

IO 焊盘布局完成后，用户可设置芯片尺寸：

通过下拉菜单 "Floorplan-> Specify Floorplan" 操作。在上述表单中，用户可根据市场或客户需求指定芯片尺寸；工具也可根据预期的最终利用率推导芯片尺寸。设计者可指定核心区域与 IO 边界的间距 ------ 该间距（在多 IO 环场景下为核心区域与内层 IO 焊盘环的间距）可用于在核心布局区域周围布电源线环。

此时工程师可执行以下操作：

• 若初始设计无物理 IO 焊盘（如电源与地 IO 焊盘），可通过addIoInstance命令添加，电源 / 地 IO 的数量取决于芯片的预估功耗。

• 推荐步骤：通过同一命令addIoInstance添加角落单元。→ 在此流程阶段，不建议添加 IO 填充单元 ------ 因为 IO 焊盘可能会被移动，其布局还需优化。已添加的角落单元与电源 / 地焊盘

• 根据硬核宏布局调整 IO 焊盘位置：设计可能对模拟模块（如 PLL 或 ADC）有特定布局要求，这最终会影响部分 IO 焊盘的位置。手动布局后，需将这些焊盘与硬核宏（HM）设为固定状态（执行setInstancePlacementStatus --name <IO名称> -status fixed）；其余焊盘仅完成初步布局，后续可基于bump 分配进行自动优化。硬核宏驱动 IO 焊盘布局的示例

以下是实现的流程：

注意：

• 需将新的电源与地焊盘分配到正确的电源 / 地网络，用户必须创建并应用全局网络连接 ------ 否则倒装芯片路由器无法将这些焊盘的网络布线到指定bump。

• 全局网络连接可通过 GUI（电源（Power）-> 连接全局网络（Connect Global Nets））、命令行（globalNetConnect）或读取 CPF 文件（load_power_intent -cpf）实现。

完成以上步骤后，设计中的所有硬核宏均已布局并固定；IO 焊盘大部分固定，但布局仍有一定优化空间。

4.2 bump创建与分配

倒装芯片需要焊料bump以连接到封装基板，bump生成通常分为两步：布局与信号分配。

4.2.1bump创建

在 Cadence 工具中，用户可通过create_bump命令创建单个bump或bump阵列，具体方式包括：

通常bump以固定间距的规则图案创建，create_bump命令支持以下芯片内的bump图案：

• -pattern_full_chip（全芯片图案）
• -pattern_side {side width}（侧边图案）
• -pattern_array {row column}（阵列图案）
• -pattern_ring width（环形图案）
• -pattern_center {row column}（中心图案）

create_bump是一个灵活的命令：前提条件必须将bump cell的lef 文件load 到innovus 数据库里面来；

• 创建单个bump：create_bump -cell <单元名称> -loc <x y>

• 在同一布局中创建多种类型的bump阵列（支持不同形状的bump），仅需确保bump单元名称有效（取自 LEF 文件）。

外围矩阵 + 核心、矩阵与交错bump布局示例

注意：

• 不同bump图案可在同一布局中共存。

bump创建也可通过 GUI 实现：工具（Tool）-> 倒装芯片工具箱（Flip Chip Toolbox）-> bump创建（Bump Creation），效果与create_bump命令一致。bump创建 GUI 表单如下所示：

创建bump 阵列时，若bump与其他bump（基于bump几何形状）重叠，或bump被放置在芯片区域外，工具会发出警告且不创建该bump；bump阵列不会检测硬核宏 LEF 中的布线阻挡或障碍物。deleteBumps命令的--overlap_blockages与--overlap_macros选项可用于信号分配前 "清理" bump布局。

Bump 的坐标和阵列间距需与封装设计匹配，避免后续封装时出现 Bump 重叠或间距不足的问题。

信号 Bump 必须指定 -type signal，PG Bump 必须指定 -type power/ground，否则后续分配命令无法识别，导致电气连接错误。

创建后可使用以下命令验证：

tcl

list_bumps  # 列出所有已创建的 Bump，包含名称、类型、坐标、数量
show_bumps  # 可视化显示 Bump 的位置和分布

场景 1：创建单个信号 Bump

tcl

# 创建单个信号 Bump，名称 SIG_Bump_01，中心坐标 (100, 200)，尺寸 60×60μm，图层 metalRDL
create_bump -type signal -name SIG_Bump_01 -location {100 200} -size {60 60} -layer metalRDL

场景 2：创建 PG Bump 阵列（电源 / 地）

tcl

# 创建电源 Bump 阵列，名称 VDD_Bump_Array，起始坐标 (50, 50)，间距 100×100μm，x/y 方向各 10 个
create_bump -type power -name VDD_Bump_Array -array {50 50 100 100 10 10} -layer metalRDL

# 创建地 Bump 阵列，名称 VSS_Bump_Array，与电源阵列交错排列
create_bump -type ground -name VSS_Bump_Array -array {100 100 100 100 10 10} -layer metalRDL

场景 3：基于 LEF 宏单元创建 Bump

tcl

# 前提：已加载包含 CLASS COVER BUMP 类型宏单元 BUMPCELL 的 LEF 文件
# 创建 Bump 时，自动使用 BUMPCELL 的尺寸和图层，无需手动指定 -size 和 -layer
create_bump -type signal -name SIG_Bump_Array -array {200 200 80 80 8 8}

当前verifyGeometry不会高亮bump与布线阻挡的重叠，需先分配（提交）bump，verifyGeometry才会标记短路违规。在倒装芯片设计实现后，删除未分配的bump是常规操作。

bump有四种位置类型，create_bump命令支持指定创建bump时使用的位置类型：

• bump单元中心

• bump单元左下角位置：可通过bump属性编辑器或命令dbGet [dbGet top.bumps.name $Bump_name -p].pt获取

• bump几何形状（ bounding box）中心：可通过命令dbGet top.bumps.bump_shape_center获取

• bump几何形状（ bounding box）左下角位置：可通过命令dbGet top.bumps.bump_shape_bbox获取

从 15.2 版本开始，bump布局支持撤销操作：在bump布局尝试中，执行create_bump后点击撤销按钮（或执行undo命令），bump布局会恢复到create_bump前的状态；点击重做按钮（或执行redo命令），则会重新应用create_bump的修改。

同理，执行deleteBumps后点击撤销，deleteBumps的修改会被取消，且以下bump属性会恢复：

• 名称
• 位置
• 端口号属性
• 固定状态
• 布局状态

点击重做后，bump布局会恢复到撤销前的状态。

4.2.2 bump分配

Bump 分配是倒装焊流程的核心环节 ，分为 信号 Bump 分配 和 PG Bump 分配 两类，对应不同的命令，且必须基于带 CLASS BUMP 属性的有效端口。

bump创建完成后，用户可分配信号bump与电源 / 地（PG）bump。

1. 分配的前提条件

1. 已加载 LEF 文件 ：包含 CLASS PAD AREAIO（IO 焊盘）、CLASS BLOCK（硬核宏）、CLASS COVER BUMP（Bump 宏），且 IO 焊盘 / 硬核宏的端口已添加 CLASS BUMP 属性。

2. 已加载 网表文件：包含 IO 焊盘（信号 / 电源 / 地）的实例化，且网表与 LEF 名称、引脚匹配。

3. 已创建 Bump 实例 ：通过 create_bump 生成信号 Bump 和 PG Bump。

4. 已完成 布图规划 ：IO 焊盘已放置（loadFPlan/loadIoFile/placePIO），Bump 已创建在正确位置。

2. 信号 Bump 的分配（assignBump / assignSigToBump）

适用于 CLASS PAD AREAIO 类型的信号 IO 焊盘 和 CLASS BLOCK 类型的硬核宏信号端口 ，分为自动分配 和手动分配两种方式。

分配方式	命令	适用场景	优势
自动分配	assignBump	信号 IO 数量多，对分配顺序无特殊要求	效率高，无需手动干预
手动分配	assignSigToBump	对特定信号的 Bump 分配有严格要求（如高速信号、关键信号）	精准控制，满

对于信号分配，设计者可将信号bump自动分配给最近的 IO 焊盘（该方式通常会得到布线次优的分配结果）。

• 自动信号分配 ：用户可通过assignBump命令实现自动信号分配，该命令会基于最短距离将所有可用的倒装芯片信号分配到bump；也可通过 GUI 操作：工具（Tools）-> 倒装芯片工具箱（Flip Chip Toolbox）-> bump分配（Bump Assignment）-> bump分配设置（Setting for Bump Assignment），点击 "分配（Assign）" 按钮。GUI 表单如下所示：

自动分配：assignBump

语法：

assignBump <options>

常用参数：

• -io_type <type>：指定 IO 类型，pio（外围 IO）/aio（区域 IO），与你的 CLASS PAD AREAIO 匹配。
• -bump_type signal：指定分配的 Bump 类型为信号 Bump。
• -verbose：打印详细的分配日志，便于调试。

实操示例：

# 自动将所有 CLASS PAD AREAIO 类型的信号 IO 焊盘分配给信号 Bump，IO 类型为 AIO
assignBump -io_type aio -bump_type signal -verbose

• 手动信号分配

上述 GUI 表单也支持凸点的手动分配。若要手动分配，用户可通过 "Tools-> Flip Chip Toolbox-> Bump Assignment-> Assign/Unassign Signals" 操作（默认按 "最近" 规则分配）。用户也可输入bump 名，或从列表中选择信号名，再在布局 GUI 中选择一个bump，或选择 "按创建顺序（In Created Order）"，之后点击 "分配（Assign）" 按钮即可。

用户也可输入assignSigToBump命令来手动分配bump。

assignSigToBump

语法：

assignSigToBump <sig_port> <bump_name>

参数说明：

• <sig_port>：信号端口名称，格式为 焊盘实例名/端口名（如 iopad_1/PAD、Dummy_HM/A1）。
• <bump_name>：目标 Bump 名称（如 SIG_Bump_01）。

实操示例：

# 手动将信号 IO 焊盘 iopad_1 的 PAD 端口分配给信号 Bump SIG_Bump_01
assignSigToBump iopad_1/PAD SIG_Bump_01

# 手动将硬核宏 Dummy_HM 的 A1 端口分配给信号 Bump SIG_Bump_02
assignSigToBump Dummy_HM/A1 SIG_Bump_02

3. 电源信号分配

适用于 CLASS PAD AREAIO 类型的电源 / 地 IO 焊盘 ，是专属命令 ，不能使用 assignBump 或 assignSigToBump，否则会导致电源分配网络（PDN）失效。

语法

assignPGBumps <options>

核心参数

• -power_net <power_net_name>：电源网络名称（如 VDD）。
• -ground_net <ground_net_name>：地网络名称（如 VSS）。
• -power_bump <power_bump_name>：电源 Bump 名称（如 VDD_Bump_Array）。
• -ground_bump <ground_bump_name>：地 Bump 名称（如 VSS_Bump_Array）。
• -power_pad <power_pad_port>：电源焊盘端口名称（如 power_pad/VDD）。
• -ground_pad <ground_pad_port>：地焊盘端口名称（如 ground_pad/VSS）。

实操示例

# 手动将电源焊盘 power_pad 的 VDD 端口分配给电源 Bump 阵列 VDD_Bump_Array
# 将地焊盘 ground_pad 的 VSS 端口分配给地 Bump 阵列 VSS_Bump_Array
assignPGBumps -power_net VDD -ground_net VSS -power_bump VDD_Bump_Array -ground_bump VSS_Bump_Array -power_pad

4. 信号bump分配示例

对于电源 / 地（PG）分配，工具支持将 PG 焊盘与特定bump 关联，可与信号分配同时进行。用户可选择将 PG 焊盘与信号焊盘一起分配到bump，也可单独分配。

• 将 PG 焊盘与信号焊盘一起分配到bump 可通过命令assignBump --pgnet {net_name1 net_name2...}自动完成分配，该命令会将 PG 网络与信号网络一并考虑，从全局视角基于最短距离分配合适的bump资源。

• 仅分配 PG 网络 → 工具也允许用户通过命令assignBump --pgonly --pgnet {net_name1 net_name2...}仅将 PG 网络自动分配到bump 。→ 若设计者希望更精准地控制电源与地网络的分配，工具支持通过assignPGBumps命令或 GUI 表单进行手动分配：用户可通过 "工具（Tools）-> 倒装芯片工具箱（Flip Chip Toolbox）-> Bump Assignment-> PG bump 分配设置（Setting for PG Bump Assignment）" 访问该表单。→ 用户可通过上述表单选择bump，并将其关联到电源或地网络。

仅 PG bump分配的示例

注意：

• bump分配后颜色会发生变化：默认情况下，已分配的信号bump为蓝色，电源bump为红色，地bump为黄色。

• 设计者可通过指定网络名与有效颜色来修改分配的颜色，这有助于跟踪特定关键网络的分配情况。读取该文本文件的命令是ciopLoadBumpColorMapFile，以下是文件示例：

  Clk green
  Address* magenta

  该文件支持通配符以简化使用。

• 分配完成后，用户可使用viewBumpConnection命令，该命令会以飞线形式显示 IO 焊盘与bump之间的连接。

1. → 用户可使用viewBumpConnection --bumpType signal/power命令，仅显示信号或 PG 连接的飞线。

2. → 用户可使用viewBumpConnection -multiBumpsToPad或viewBumpConnection -multiPadsToBumps命令开启多连接显示；若不使用这两个选项，该命令仅显示一对一连接。

4.2.3 分配中的端口编号方法

对于信号分配，通常一个网络对应一个bump，倒装芯片路由器可基于网络找到连接；但对于 PG 分配，多个 PG 焊盘会连接到同一个网络，因此用户需明确指定 PG 连接的配对关系 ------ 这意味着对于 "多焊盘对多焊盘" 的定制化模式，fcroute 需要精确知道哪些引脚或端口要路由到哪些bump。

端口编号方法允许用户在分配阶段明确指定焊盘与bump之间的连接：

• 允许用户明确指定bump连接到哪个端口示例：bump B_100 连接到 Inst_A、Inst_B 的端口

• 允许用户在 "多焊盘对多bump" 场景下明确指定哪个焊盘连接到哪个bump示例：bump B_102、B103 连接到 DDR 的焊盘

用户可在 LEF 中为引脚 / 端口添加 "CLASS BUMP" 属性，以明确标识哪些引脚 / 端口用于倒装芯片的分配与route。

在 Innovus 数据库中，每个单元的端口都有唯一编号，以便在分配与route时基于实例引用这些端口：

• 编号是端口的参考标识
• 无论是否有 CLASS BUMP 属性，都会生成编号
• 仅适用于 CLASS PAD AREAIO 和 CLASS BLOCK 类型的实例
• 用户可通过 "杂项（Miscellaneous）-> 端口编号（Port Number）" 即时查看端口编号，如下所示。

下图展示了工具如何基于 LEF 定义显示端口编号。

用户可使用addBumpConnectTargetConstraint命令开启自动分配的端口编号功能（适用于信号与 PG 分配），该命令会为bump 添加端口编号属性，分配完成后可打开 "bump 属性编辑器（Bump Attribute Editor）" 查看添加的属性值。属性值格式如下：

• 属性名：bump_connect_target

• 类型：string

• 属性字符串格式：inst_name 或 inst_name:pin_name 或 inst_name:pin_name:port_num。

  MACRO iopad
  CLASS PAD AREAIO ;
  ...
  PIN VDD
  PORT
  CLASS BUMP ;
  LAYER METAL8 ;
  RECT 5 15 15 35 ;
  END
  PORT
  CLASS BUMP ;
  LAYER METAL8 ;
  RECT 25 0 35 10 ;
  END
  PORT
  CLASS BUMP ;
  LAYER METAL7 ;
  RECT 25 15 35 35 ;
  END
  END VDD
  ...

注意：在使用端口编号相关命令前，必须先开启对应的 GUI 功能；否则端口尚未编号，命令无法运行。

以下是编辑、保存 / 恢复该属性的相关操作：

操作类型	分配编辑命令	属性保存 / 恢复命令	路由命令
分配	assignBump	addBumpConnectTargetConstraint	fcroute
取消分配	unassignBump	editBumpConnectTargetConstraint	-
交换信号	swapSignal	deleteBumpConnectTargetConstraint	-
查看连接	viewBumpConnection	readFlipChipProperty	-
查找引脚端口号	findPinPortNumber	writeFlipChipProperty	-

注意：

• 需执行setFlipChipMode -honer_bump_connect_target_constraint true命令，为倒装芯片fcroute开启端口编号功能。

• 可通过dbGet命令获取引脚端口号：→ dbget selected.instTerms.cellTerm.pins.?（返回内容包含：pin、allShapes、class、layerShapeShapes、objType、shapeViaShapes、portNumber）→ dbget ${instCellpgTerm_gnd}. pins.portNumber（返回示例：1 2 3 4 ... 10 11）→ dbget ${instCellpgTerm_gnd}. pins.??

4.3 bump分配优化

工具提供三种bump分配优化方法：

• 自动优化
• 手动优化
• 使用bump分配约束

4.3.1 自动bump分配优化

在当前流程阶段，电源与地bump已完成分配，用户可能也已将部分关键信号bump分配到其 IO 焊盘附近。其余焊盘基于最短距离分配到bump，但这种方式在某些情况下并非路由的最优结果。此时 Innovus 可通过命令placePIO --assignBump -noRandomPlacement优化bump分配，该命令会调用全局倒装芯片路由器以获得最优的routing 结果。

上述命令会遵循bump分配的固定属性，可通过setBumpFixed命令指定固定bump ------ 注意该约束会影响设计的整体可route。

如前所述，**bump与 IO 焊盘的布局优化算法会调用全局倒装芯片路由器以获得最优布局；**提前提供约束信息能为工具提供更真实的场景，从而得到更好的结果。影响bump与 IO 焊盘布局算法的约束列表如下：

• FIXNETPAD语法：

  FIXNETPAD
  net_name_list
  END FIXNETPAD

  作用：与指定网络关联的所有焊盘都会被固定。

• FIXPAD语法：

  FIXPAD
  pad_name_list
  END FIXPAD

  作用：列表中的所有焊盘都会被固定。

• FIXPADSIDE语法：

  FIXPADSIDE {EAST WEST SOUTH NORTH}
  pad_name_list
  END FIXPADSIDE

  作用：列表中所有焊盘的侧边会被固定为指定方向。

• FIXNETPADSIDE语法：

  FIXNETPADSIDE {EAST WEST SOUTH NORTH}
  net_name_list
  END FIXNETPADSIDE

  作用：与指定网络关联的所有焊盘的侧边会被固定为指定方向。

• GROUPNET语法：

  GROUPNET
  net_name_list
  END GROUPNET

  作用：工具会尝试将与指定网络关联的分组焊盘放置在一起。

• GROUP语法：

  GROUP
  pad_name_list
  END GROUP

  作用：工具会尝试将分组的焊盘放置在一起。

• FIXBUMP语法：

  FIXBUMP
  net_name_list
  END FIXBUMP

  作用：与指定网络关联的所有bump都会被固定。

• BUMPREGION语法：

  BUMPREGION
  AREA x1 y1 x2 y2
  net_name_list
  END AREA
  END BUMPREGION

  作用：与指定网络关联的所有bump会被限制在指定区域内。

• PAIR语法：

  PAIR
  net_name pad_name_list bump_name_list
  END PAIR

  作用：基于网络指定bump与焊盘之间的连接关系。

这些约束可通过setFlipChipMode --constraintFile命令提供给工具。完成此步骤后，设计的bump分配已优化；若 IO 焊盘不允许移动，则设计可进入 RDL（重分布层）routing 阶段。

以下是实现的流程：

4.3.2 手动bump分配优化

若设计者需要对已分配的bump进行小规模 ECO（工程变更），可使用swapSignal命令，或通过 "工具（Tools）-> 倒装芯片工具箱（Flip Chip Toolbox）-> 分配优化（Assignment Opt.）" 操作。

下图是一个示例：

交换信号

注意：

• 该功能支持多bump之间的交换。

• 若bump已完成route，交换信号操作不会交换其分配关系；设计者需先使用editDelete命令删除导线。

4.4.3 使用bump分配约束

用户也可使用约束文件对bump分配进行筛选（针对焊盘引脚的端口），可通过assignBump -constraint_file选项加载bump分配约束文件。

目前支持以下类型的bump分配约束：

• SHARE_FIND_PORT 约束：用于筛选不必要的端口语法：

  SHARE_FIND_PORT
  PIN pin_name_list
  MACRO macro_name_list
  LAYERS top_layer[: bottom_layer]
  GEOMETRY_SHORT_EDGE min_value [:max_value]
  GEOMETRY_LONG_EDGE min_value [: max_value]
  net_name_list
  END SHARE_FIND _PORT

  该约束可帮助找到特定端口，但 LEF 文件中带有 CLASS BUMP 属性的端口优先级更高 ------ 即 SHARE_FIND_PORT 约束无法筛选 LEF 中带有 CLASS BUMP 的端口。

  → 必须指定网络名，且至少指定 LAYERS、GEOMETRY_SHORT_EDGE、GEOMETRY_LONG_EDGE 中的一个参数，以筛选不必要的引脚端口。

• → PIN pin_name_list

• ✓ 指定与目标网络连接的约束引脚列表。

• ✓ 可选；若未指定，指定网络的约束会作用于倒装芯片设计的所有可用引脚端口。

• ✓ 支持通配符匹配。

• → MACRO macro_name_list

• ✓ 指定其引脚与目标网络连接的约束宏列表。

• ✓ 可选；若未指定，指定网络的约束会作用于倒装芯片设计的所有可用宏。✓ 支持通配符匹配。

• → LAYERS top_layer[: bottom_layer]

• ✓ 指定与目标网络连接的引脚所在的层或层区域。

• ✓ 层名需支持 LEF 中的层 ID 与层名。

• → GEOMETRY_SHORT_EDGE min_value [:max_value]

• ✓ 指定与目标网络连接的引脚几何形状的短边长度值或范围；若仅指定一个值，表示短边长度等于该值；否则表示短边长度在 min_value 与 max_value 之间。

• ✓ 单位为微米。

• ✓ CGEOMETRY_SHORT_EDGE 表示短边长度。

• ✓ assignBump会忽略短边长度不符合规则的几何形状。

• ✓ 示例：若 VDD 引脚有以下不同端口：

  • port1：5x25
  • port2：15x10
  • port3：5x5
  • port4：10x20
  • port5：15x25

若约束文件指定GEOMETRY_SHORT_EDGE 10:20，则 port2、port4、port5 可作为分配候选；若指定 GEOMETRY_SHORT_EDGE 5，则 port1、port3 可作为分配候选。

→ GEOMETRY_LONG_EDGE min_value [: max_value ]

✓ 指定与目标网络连接的引脚几何形状的长边长度值或范围；若仅指定一个值，表示长边长度等于该值；否则表示长边长度在 min_value 与 max_value 之间。

✓ 单位为微米。

✓ GEOMETRY_LONG_EDGE 表示长边长度。

✓ assignBump 会忽略长边长度不符合规则的几何形状。

→ net_name_list

✓ 指定网络列表，为必填参数。

✓ 支持通配符匹配，也支持 @signal、@power、@ground。

以下是 SHARE_FIND_PORT 约束的示例：

SHARE_FIND_PORT
PIN VDD
MACRO VDD_PAD DDR_VDD_PAD
LAYERS metalALP
GEOMETRY_SHORT_EDGE 20:25
GEOMETRY_LONG_EDGE 15
@power
END SHARE_FIND _PORT

若该约束在 assignBump 的约束文件中指定，则仅满足以下条件的引脚可用于bump分配，assignBump 会忽略所有不符合条件的bump：→ 连接到设计中的电源网络→ LEF 中的名称为 VDD→ 属于宏 VDD_PAD 或 DDR_VDD_PAD→ 位于 metalALP 层→ 短边长度在 20 到 25 微米之间，且长边长度等于 15 微米。

• ASSIGN_ANALOG_PG_NETS 约束 ：指定哪些信号网络是模拟 PG 网络语法：

  ASSIGN_ANALOG_PG_NETS
  net_name_list
  END ASSIGN_ANALOG_PG_NETS

  → net_name_list✓ 指定在 LEF 或网表中被定义为信号网络、但实际是模拟 PG 网络的列表。✓ 支持通配符匹配。

注意：✓ 通过 ASSIGN_ANALOG_PG_NETS 约束指定的网络仍属于信号网络，但会用于自动电源 / 地分配；assignBump 会将这些网络视为普通电源 / 地网络。a. 这些网络可作为 assignBump 命令的 - pgnet {net_list} 或 - exclude_pgnet {net_list} 选项的参数。b. 使用 assignBump -pginst {instance_list} 时会考虑这些网络。c. 这些网络会被排除在 assignBump 的信号分配之外。✓ assignBump 不会修改 ASSIGN_ANALOG_PG_NETS 中指定网络的属性；因此分配后，与这些网络关联的凸点仍为信号凸点，而非电源 / 地凸点。

• **SHARE_IGNORE_*和 ASSIGN_IGNORE_约束*：排除特定实例、宏、引脚或网络的分配这些约束可用于排除实例、宏、引脚或网络的分配，语法因排除对象而异：

• → 排除实例语法：

  SHARE_IGNORE_INSTANCE
  instance_name_list
  END SHARE_IGNORE_INSTANCE

  其中 instance_name_list 指定分配时要排除的实例列表，支持通配符。

  → 排除宏语法：

  SHARE_IGNORE_MACRO
  macro_name_list
  END SHARE_IGNORE_MACRO

  其中 macro_name_list 指定分配时要排除的宏列表，支持通配符。

  → 排除实例引脚语法：

  ASSIGN_IGNORE_INSTANCE_PIN
  instance_name:pin_name
  ...
  END ASSIGN_IGNORE_INSTANCE_PIN

  其中 instance_name:pin_name：✓ 指定要排除分配的实例引脚。✓ 支持多个参数。✓ 支持通配符。✓ ":" 前后不允许有空格。

  → 排除宏引脚语法：

  ASSIGN_IGNORE_MACRO_PIN
  macro_name:pin_name
  ...
  END ASSIGN_IGNORE_MACRO_PIN

  其中 macro_name:pin_name：✓ 指定要排除分配的宏引脚。✓ 支持多个参数。✓ 支持通配符。✓ ":" 前后不允许有空格。

  → 排除网络语法：

  ASSIGN_IGNORE_NET
  net_name_list
  END ASSIGN_IGNORE_NET

  其中 net_name_list 指定分配时要排除的网络列表，支持通配符。

• ASSIGN_PAD2BUMP_RATIO 约束：指定每个网络、宏或实例的焊盘与凸点比例语法：

  ASSIGN_PAD2BUMP_RATIO
  TOLERANCE net_name integer
  PGNET net_name ratio
  PGMACRO macro:pin ratio
  PGINST inst:pin ratio
  END ASSIGN_PAD2BUMP_RATIO

  该约束用于指定每个网络、宏或实例的焊盘与凸点比例。

  → 比例大于 1 的参数以下参数适用于焊盘与凸点比例大于 1 的场景：

• ✓ TOLERANCE net_name integer

• ✓ PGNET net_name ratio

  当比例大于 1 时，assignBump 会基于每个网络的指定比例，计算 "多 PG 端口对多凸点" 的分组数，以及每个分组的最大端口数。

  假设端口总数为 total_port，比例为 port_num:bump_num：

• ✓ 若 total_port 是该比例的整数倍：分组数 = total_port÷(port_num/bump_num) + 容差（TOLERANCE）

• ✓ 否则：分组数 = [total_port÷(port_num/bump_num)] + 1 + 容差

• ✓ 若 port_num 是 bump_num 的整数倍：每个分组的最大端口数 = port_num ÷ bump_num✓ 否则：每个分组的最大端口数 = [port_num ÷ bump_num] + 1

  示例：若有 5 个带 VDD 的焊盘，每个焊盘的 VDD 引脚只有 1 个端口，且焊盘与bump比例为 3:2，则：分组数 = 取整 {5÷(3/2) + 0} = 4每个分组的最大端口数 = 取整 {3/2} = 2

  该功能会在以下条件下尝试提供最优分配结果：

• ✓ 分组数保持不变。

• ✓ 每个分组的端口数不超过最大端口数。

  比例大于 1 的参数说明：

• ✓ TOLERANCE net_name integero 指定特定网络的容差值，仅支持正整数；通过该选项，焊盘 / 端口分组数会按容差值统计。o 默认值为 0。o 仅对 PGNET net_name ratio 生效。o net_name 支持通配符匹配。

• ✓ PGNET net_name ratioo 指定特定网络的比例。o net_name 支持通配符匹配。o 比例必须大于 1；若指定比例小于 1，assignBump 会发出错误信息并忽略该比例。o 若比例不是最简形式，工具会简化并发出警告。o 不同 PG 网络需单独定义比例；若为同一网络指定多个比例，assignBump 会发出警告并选择最后一个指定的比例。

  示例 1：若 VDD 和 VDD0 的比例为 2:1，VSS 的比例为 3:2，语法如下：

  PGNET VDD 2:1 #VDD的比例为2:1
  PGNET VDDO 2:1 #VDDO的比例为2:1
  PGNET VSS 3:2 #VSS的比例为3:2
  PGNET VSS 3:2 #这是VSS的第二个（最后一个）比例，assignBump会发出警告并使用该比例
  PGNET VSSO 1:2 #VSSO的比例小于1，assignBump会发出错误信息并忽略

  示例 2：

  PGNET * 2:1 #assignBump命令中指定的所有PG网络的比例为2:1

  示例 3：在 ratio.const 约束文件中指定：

  PGNET VDD 4:2
  PGNET VSS 4:2

  执行命令：assignBump -constraint_file ratio.const -pgnet {VDD VSS}a. 工具会先将比例简化为 2:1。b. 工具计算焊盘 / 端口分组数与每个分组的最大端口数：o 对于 VDD，端口总数（5）不是 port_num（2）的整数倍，因此：分组数 = [5÷(2/1)] + 1 + 0 = [2.5] + 1 = 2 + 1 = 3o 对于 VSS，端口总数（3）不是 port_num（2）的整数倍，因此：分组数 = [3÷(2/1)] + 1 + 0 = [1.5] + 1 = 1 + 1 = 2o VDD 和 VSS 的比例均为 2:1，且 port_num（2）是 bump_num（1）的整数倍，因此：每个分组的最大端口数 = 2÷1 = 2

多 PG 焊盘对bump的分配如下图所示。

→ 比例小于 1 的参数以下参数适用于焊盘与bump比例小于 1 的场景：

• ✓ PGMACRO macro:pin ratio

• o 指定特定宏单元的比例。

• o macro:pin 支持通配符。

• o 比例必须小于 1；否则 assignBump 会发出错误信息并忽略。o 若为同一引脚指定多个比例，assignBump 会发出警告并选择最后一个指定的比例。o 选择最外层的几何形状作为目标，并将端口编号记录到 bump_connect_target 中。

  示例 1：

  PGMACRO DDR1:VDD 1:2 #DDR1中VDD引脚的比例为1:2
  PGMACRO DDR2:VDD 1:2 #DDR2中VDD引脚的比例为1:2
  PGMACRO DDR2:VDD 1:3 #这是DDR2中VDD引脚的第二个（最后一个）比例，assignBump会发出警告并使用该比例
  PGMACRO DDR3:VSS 2:1 #比例大于1，assignBump会发出错误信息并忽略

  示例 2：

  PGMACRO * 1:2 #assignBump命令中指定的所有宏的所有pg引脚比例为1:2
  PGMACRO DDR1:* 1:2 #DDR1中所有pg引脚的比例为1:2
  PGMACRO *:VDD 1:2 #assignBump命令中指定的所有宏的VDD引脚比例为1:2

  ✓ PGINST inst:pin ratioo 指定特定实例的比例。

• o inst:pin 支持通配符。

• o 比例必须小于 1；否则 assignBump 会发出错误信息并忽略。o 若为同一引脚指定多个比例，assignBump 会发出警告并选择最后一个指定的比例。o 选择最外层的几何形状作为目标，并将端口编号记录到 bump_connect_target 中。

  示例 1：

  PGINST inst1:VDD 1:2 #inst1中VDD引脚的比例为1:2
  PGINST inst2:VDD 1:2 #inst2中VDD引脚的比例为1:2
  PGINST inst2:VDD 1:3 #这是inst2中VDD引脚的第二个（最后一个）比例，assignBump会发出警告并使用该比例
  PGINST inst3:VSS 2:1 #比例大于1，assignBump会发出错误信息并忽略

  示例 2：

  PGINST * 1:2 #assignBump命令中指定的所有实例的所有pg引脚比例为1:2
  PGINST inst1:* 1:2 #inst1中所有pg引脚的比例为1:2
  PGINST *:VDD 1:2 #assignBump命令中指定的所有实例的VDD引脚比例为1:2

若比例存在冲突，优先级顺序为 PGINST > PGMACRO > PGNET，示例如下：

ASSIGN_PAD2BUMP_RATIO
PGNET VDD 2:1 #VDD的比例为2:1
PGMACRO DDR:VDD 1:2 #若DDR中的VDD引脚连接到VDD，由于PGMACRO优先级高于PGNET，因此该引脚的比例为1:2
PGINST inst:VDD 1:3 #inst的宏单元是DDR，由于PGINST优先级高于PGMACRO，因此inst中VDD引脚的比例为1:3
PGNET VSS 3:1
PGINST inst1:VSS 1:3 #若inst1中的VSS引脚连接到VSS，由于PGINST优先级高于PGNET，因此该引脚的比例为1:3
END ASSIGN_PAD2BUMP_RATIO

ASSIGN_PAD2BUMP_RATIO 的使用说明：

o 该约束会开启 "按比例分配焊盘到bump" 的功能。

o 若与 - pgnet 一起使用，ASSIGN_PAD2BUMP_RATIO 仅对指定的 PG 网络生效。

o 若与 - exclude_pgnet 一起使用，ASSIGN_PAD2BUMP_RATIO 会忽略指定排除 PG 网络的约束。

o 若与 - pginst 一起使用，ASSIGN_PAD2BUMP_RATIO 仅对 PGMACRO 和 PGINST 指定的实例生效。

o 若与 - pgnet 和 - pginst 一起使用，ASSIGN_PAD2BUMP_RATIO 仅对 PGMACRO 和 PGINST 指定实例的指定 PG 网络生效。

o 若与 - exclude_pgnet 和 - pginst 一起使用，ASSIGN_PAD2BUMP_RATIO 对 PGMACRO 和 PGINST 指定实例的 PG 网络生效（排除指定的 PG 网络）。

o 若 - pgnet、-exclude_pgnet、-pginst 指定的对象未包含在 ASSIGN_PAD2BUMP_RATIO 中，assignBump 会发出警告并使用 1 作为比例值。

o 若未与 - pgnet、-exclude_pgnet 或 - pginst 一起使用，ASSIGN_PAD2BUMP_RATIO 会忽略所有已定义的约束。

五、Innovus 中电源 / 地焊盘的实操步骤

1. 加载基础文件

   read_lef ./io_pads.lef  # 包含 power_pad/ground_pad（CLASS PAD AREAIO + CLASS BUMP）
   read_netlist ./top.v    # 加载包含电源/地焊盘的网表
   link_design             # 链接设计，检查无"引脚不匹配""宏单元未找到"报错

2. 创建 PG Bump

   create_bump -type power -name VDD_Bump -array {100 200 50 50}  # 创建电源凸块阵列
   create_bump -type ground -name VSS_Bump -array {150 200 50 50} # 创建地凸块阵列

3. 绑定电源 / 地焊盘到 PG Bump

   assignPGBumps -power_net VDD -bump VDD_Bump -pad power_pad/VDD  # 电源焊盘 ↔ 电源凸块
   assignPGBumps -ground_net VSS -bump VSS_Bump -pad ground_pad/VSS # 地焊盘 ↔ 地凸块

4. 生成 RDL 层电源条带（关键）

   # 在 PG Bump 上方生成电源条带（适配倒装焊规则）
   addStripe -net VDD -layer metalRDL -width 10 -spacing 5 -over_bumps
   # 在 PG Bump 之间生成地条带
   addStripe -net VSS -layer metalRDL -width 10 -spacing 5 -between_bumps

5. 电源 / 地 RDL 布线

   fcroute -type power -designStyle pio -area {0 0 1000 1000} -incremental