ALT + + Schriftgröße anpassen
ALT + / Kontrast anpassen
ALT + M Hauptnavigation
ALT + Y Socials
ALT + W Studiengang wählen
ALT + K Homenavigation
ALT + G Bildwechsel
ALT + S Übersicht
ALT + P Funktionsleiste
ALT + O Suche
ALT + N Linke Navigation
ALT + C Inhalt
ALT + Q Quicklinks
ESC Alles zurücksetzen
X
A - keyboard accessible X
A
T
Forschung am E&D

xtSI: Thermischer Simulator für ICs

Motivation

  • Die Optimierung von Leistungstransistoren (DMOS) erfordert eine genaue Berechnung der Temperaturen unter Berücksichtigung der Selbsterwärmung.
  • Für den Layoutentwurf hochsymmetrischer Analogschaltungen benötigt man die exakte Temperaturverteilung auf dem IC (Isothermen).

Eigenschaften und Vorteile des Tools

  • Berechnung mit Finite Volumen
  • Automatisches adaptives Meshing, dadurch 10x schneller als kommerzielle Simulatoren.
  • Easy-to-use: Direkte Einbindung in kommerzielle Designumgebung über GUI (kein GDS in/out)
  • Verifizierung bis >500°C und industriell erprobt

Berücksichtigt werden:

  • Beliebig geformte Polygone als Wärmequellen
  • Unterschiedliche Transienten als Wärmequellen
  • Temperaturleitung in Metalllagen
  • Package/ Umgebung (Leadframe, Kleber, Mold,...)
  • Selbsterwärmungseffekte (thermische Kopplung) in Transistoren bis zum thermischen Weglaufen

Beispiel

  • Temperaturverteilung bei DMOS-Transistoren
  • Anregung Strompuls 1ms, Id = 1.67V, Vds = 20V
DMOS- Transistor 620mm x 310mm nicht optimiert
Reduzierung von Source-Kontakten im vorherigen Hotspot-Bereich (470µm x 155µm) führt zu geringerer Maximaltemperatur.

Ergebnis

Zuverlässige Vorhersage der Temperaturverteilung bis zur Belastungsgrenze (SOA) erlaubt eine Optimierung durch Verringerung der Strombelastung im Hotspot.

⇒ Flächeneinsparung bis zu 20% möglich!