导入GDS文件进行CAE仿真分析

GDS是一款通用的二维CAD电子排版格式，大量应用于集成电路与芯片行业。其语法简单，生态广泛，已经是芯片与EDA行业的主要文件格式之一。工程仿真CAE软件涉及面广，会遇到各种类型的文件格式，因此支持GDS文件是现代通用仿真软件的必要功能之一。导入的GDS文件，可以直接应用于热与电磁分析，扩大CAE软件的应用生态，同时提升用户体验。

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GDS文件的结构能够包含有7种元素，分别是Boundary, Path, SREF, AREF, Text, Node和Box，详情参见《芯片与集成电路设计数据格式之GDSII》一文。其中Text，Node和Box不带有实际的几何信息。所以在读取GDS文件时，主要考虑Boundary，Path，SREF和AREF内容，并将这些信息转换为几何模型。WELSIM可以快速读取GDS文件，并即时生成可用于仿真分析的模型。

WELSIM中导入GDS文件

打开WELSIM软件后，新建一个项目，点击导入图形文件。会有文件打开对话框弹出。

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导入后，三维图形窗口会显示几何体，同时项目列表会显示集合体节点。

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由于GDS不包含颜色信息，系统会给导入的几何体随机上色，用户也可以自行修改颜色。同时，所有的图形会默认在XY平面上。用户也可以导出模型为STEP格式文件，实现了GDSII到STEP格式的转换。

由于是二维模型，建议将项目设置为2D，并按照分析类型修改相关属性。这里我们将模型设为电磁分析。

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在有限元等仿真计算时，需要对几何体进行有限元网格划分，只需点击网格划分按钮，即快速的进行网格划分。

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之后进行相关分析设置，如添加各种边界条件等。完成设置后，可以导出求解器的输入文件。

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即可在指定的文件目录中，找到所生成的求解器输入文件。

由于GDS本质上是二维CAD文件格式，导入的模型属于XY平面的三维表面模型，以后的版本中，可能会提供对元器件厚度的设置，实现三维模型的特性。导入的GDS模型并没有考虑层级关系，统一放置在几何体组节点下，用户可以通过节点名称识别层级，将来可能会在树结构中体现层级关系。GDS在定义曲线时，常使用的是多个直线段拟合，这使得导入的几何模型的曲线边界是多个线段，在施加边界条件时，用户需要同时选择多个线段。

总结

GDSII是在芯片与集成电路行业行业广泛使用的数据格式，也是现代通用工程仿真软件所需要支持的CAD格式之一。WELSIM支持导入GDS文件，自动生成几何模型，支持后续的网格划分和计算分析提供。

WelSim与作者不隶属于GDSII。和GDSII的开发团队与机构没有直接关系。这里的引用仅用作技术博客文章与软件使用的参考。