回路設計者向けご提案書(2004)

エレクトロニクス業界・自動車業界の回路設計者の皆様へ

デバイスモデルを活用した回路設計へのご提案
シミュレーション技術を使いこなし、回路設計に活かす

シミュレーション結果は「デバイスモデル」の精度に依存いたします

株式会社ビー・テクノロジー
http://www.bee-tech.com
All Rights Reserved Copyright (C) Bee Technologies Inc. 2004

ビー・テクノロジーのデバイスモデリング技術を世界
中の設計者に提供し、デファクトスタンダードにする。

ビー・テクノロジーはそれぞれの企業の抱えている
様々な問題に対し、デバイスモデリング事業を通じて
顧客と共に考え行動する。


回路シミュレーションとは　→実験室がコンピュータ上で再現する

実験室にて回路実験、試作を繰り返します。
ここで、開発時間・コストを費やします。

実験室

.SUBCKT U4SBA60 1 2 3 4 .SUBCKT DE0910-1E_102M-KX 1 4
D1 2 1 U4SBA60A L1 1 2 10n
D2 3 2 U4SBA60A R1 2 3 50.23m
D3 3 4 U4SBA60A C1 3 4 1060p
D4 4 1 U4SBA60A .ENDS
.MODEL U4SBA60A D
+ IS=939.00E-12
+ N=1.6000
+ RS=11.900E-3
+ IKF=1.7400
+ CJO=79.200E-12
+ M=.3231
+ VJ=.525
+ BV=600
+ IBV=10.000E-6
+ TT=9.2E-6
.ENDS

コンピュータ SPICE MODEL 回路解析

SPICE MODEL情報流通
活用側(回路設計者) 材料表ベースでの各部品の
SPICE MODELを必要とする。

機器企業側の問題点
.SUBCKT U4SBA60 1 2 3 4 .SUBCKT DE0910-1E_102M-KX 1 4
D1 2 1 U4SBA60A
①SPICE MODEL入手困難
L1 1 2 10n
D2 3 2 U4SBA60A R1 2 3 50.23m
D3 3 4 U4SBA60A C1 3 4 1060p
D4 4 1 U4SBA60A
.MODEL U4SBA60A D
.ENDS
　→サプライヤ企業の準備不足
+ IS=939.00E-12
+ N=1.6000
+ RS=11.900E-3
　→技術不足
+ IKF=1.7400
+ CJO=79.200E-12
②モデル精度が悪い
+ M=.3231
+ VJ=.525
SPICE MODEL ③入手期間が長期である
+ BV=600
+ IBV=10.000E-6
+ TT=9.2E-6
.ENDS

株式会社ビー・テクノロジー
.SUBCKT U4SBA60 1 2 3 4
D1 2 1 U4SBA60A
D2 3 2 U4SBA60A
D3 3 4 U4SBA60A
D4 4 1 U4SBA60A
.MODEL U4SBA60A D
+ IS=939.00E-12
+ N=1.6000
+ RS=11.900E-3
+ IKF=1.7400
+ CJO=79.200E-12
+ M=.3231
+ VJ=.525
+ BV=600
SPICE
半導体 + IBV=10.000E-6
+ TT=9.2E-6
.ENDS MODEL
LIBRARY
.SUBCKT DE0910-1E_102M-KX 1 4
L1 1 2 10n
R1 2
C1 3
3
4
50.23m
1060p
電子部品をモデリングし、
.ENDS SPICE MODELを顧客
に提供する。
一般電子部品
測定→モデリング

SPICE MODEL 　デバイスモデリングプロセスについて
D1 2 1 U4SBA60A
D1D2 2 3 1 2 U4SBA60A
U4SBA60A
D2D3 3 3 2 4 U4SBA60A
U4SBA60A
D3D4 3 4 4 1 U4SBA60A
U4SBA60A
D4 4 1 U4SBA60A
.MODEL U4SBA60A D
.MODEL U4SBA60A D
+ IS=939.00E-12
半導体 + + N=1.6000
IS=939.00E-12
数学(微分・積分) + + RS=11.900E-3
N=1.6000
+ + IKF=1.7400
RS=11.900E-3
半導体物性 + + CJO=79.200E-12
IKF=1.7400
測定技術 + + M=.3231
CJO=79.200E-12
+ + VJ=.525
M=.3231
等価回路開発 + + BV=600
VJ=.525
+ + IBV=10.000E-6
BV=600
電子部品動作 + + TT=9.2E-6
IBV=10.000E-6

一般電子部品・半導体 + .ENDS
TT=9.2E-6
.ENDS
・一般電子部品
電子回路技術 SPICE MODEL
データ解析技術
コンピュータ技術
計測器制御技術
評価
電子部品測定特性図

モデリング理論等価回路開発測定方法確立抽出方法確立デバイスモデリング技術
確立

数学(微分・積分) 等価回路開発測定技術コンピュータ技術
半導体物性電子回路技術計測器制御技術データ解析技術
電子部品動作


SPICE MODEL 　半導体部品について
一般ダイオード/スタンダード
一般ダイオード/プロフェッショナル
ショットキ・バリア・ダイオード
ツェナ・ダイオード
MOSFET
POWER MOSFET
トランジスタパワー・エレクトロニクス
パワー・トランジスタ業界の回路設計者向け
ダーリントン・トランジスタに様々なパワー・半導体
IGBT もご提供しております。
ボルテージ・リファレンス
ボルテージ・レギュレータ
シャント・レギュレータ
オペアンプ
サイダック
フォトカプラ
バリスタ
a-Si TFT
poly-Si TFT ご詳細は、WEBにて最新
情報をご参照して下さい。

SPICE MODEL 　受動部品について

セラミックコンデンサ
電解コンデンサ
フィルムコンデンサ
インダクタ
抵抗器
トランス
コモン・モード・チョーク・コイル
チョーク・コイル

受動部品は全て周波数特性によるデバイスモデルです。
周波数によるインピーダンス特性を再現しております。

例えば、コンデンサをC=容量値で回路解析シミュレーションすると寄生素子を
含まないので理論値で解析してしまいます。しかし、実際には寄生素子
がありますので、それを考慮しなければなりません。

ご詳細は、WEBにて最新

SPICE MODEL 　バッテリーについて

負荷抵抗=2.7(Ohm)
負荷抵抗
ニッケルマンガン電池
ニッケル水素電池
アルカリ電池

現在、ご提供可能な等価回路モデルは、負荷抵抗一定時の放電特性です。

シミュレーション 1.6
Vdc(Simulation) Vdc(Measurement)
1.4

1.2

1

Vdc (V)
0.8

0.6
PROFESSIONAL MODEL
0.4

0.2

0

.5

.5

.5

.5

.5

.5
5

5

5

12

15

18

21

24

27

30
0

3

6

9
1.

4.

7.

10

13

16

19

22

25
Time (kSec)


SPICE MODEL 　バッテリーについて

現在、開発中のデバイスモデルです(負荷抵抗可変。
現在、開発中のデバイスモデルです負荷抵抗可変)。
負荷抵抗可変負荷抵抗=2.7(Ohm)
負荷抵抗

Simulation

RL = 2.2, 2.7, 3.3, 4.7 ohm

当社のデバイスモデルを活用した検証回路
R20 L11
DF5KQ60
R10 D211 L211 RL211
0.32 11.31uH
VoutP

0
C108 D109 R11-1 1
0.012 0.009

14
L8 2.93uH
APHF-200K223_0100 D1N60 R104 D222 RL221-2
8.22uH

0
CM11 4.15k CM5

1
I L105 100K 40.31p C211

41
7.5k

0
0 1 L5 1 DF5KQ60
1 3 18.06p RJJ-35V561MI5-T4 CL211 C214

41
R105 RM5 348.38uH R_LOAD

1
RJJ-35V221MG5-T20
0

0
FBA04HA600AAB-00 100k R11
2.38p
14

C113 I I C212

1
41
C110 45.44K
ECKN3D471KBB Q103 0 1 0.011 RJJ-35V561MI5-T4 5.7
1

41 L9

1
R211

0
D110 ECQ-B1H103JF3
SMH200VN270-22A R119 L111 8.74uH C213 1.5k

41
DEG01C M2SK2188 0 1 1
1 3 RJJ-35V561MI5-T4
0

27K R201
C111

1
41

I FBA04HA600AAB-00 220

L103 1
1

L104 I 0 1 L6
0 1 1 3 R6 1.72uH
1 3
0.004 0
FBA04HA600AAB-00 FBA04HA600AAB-00
R116 C116 K T101
0 1 K_Li1near
41ECQ-B1H103JF3 R202
COUPLING = 1
Q101 220 D104 R110 1
D111 Q2SC3377 220
R106 PC101
12k
1

D106 Q102 DMTZJ3B L7 2 0
C A
41

C125 D1SK2188 M2SK2188 R206
0Vdc 27K 3 1
0Vac ECKN3D471KBB R114 2.69uH E K 1K
0

1
R113 R112 R203
1k
41
DRD22FB2 C117 1k TLP721
4.7k 6.2K
ECQ-B1H102JF3 C115 D105
0

0 1 R7
R107 41 C201
TRAN = pulse(0 135 0 1u 1u 25ms 30ms) D1SS270A 0.005 0 1
ECQ-B1H103JF3 41
0.22 ECQV1H104JL3

R204
270

2
U46

C
0
R

0

A
C202 ANT1431T

41
0

1
TC04RKME50VB1

1
R205
1.2k
Drooper
V2 0 2 VoutP
1 V2P VOUTP 3
S V2N VOUTN

RLSWEEP_01_V2
Implementation = V2

0

Title
<Title> RCCMODEL_VALI_DCINPUT
Size Document Number Rev
B <Doc> <RevCode>

Date: Monday, June 26, 2000 Sheet 1 of 1

採用回路：FETスナバー型RCC回路
仕様：入力AC90-132(V)
出力DC16(V),2.8A,f=50-110kHz


結果実モデルでの有効性を実証

○起動特性実測 100V/div
○動作波形検証 2A/div
○垂下特性 5V/div
○主スイッチ損失計算
○ダイオード損失計算
○過渡応答特性
　　対入力
　　対負荷 2us/div

50V/div
Simulation
1A/div
2.5V/div
アナログ分野で回路
シミュレーション
が困難な電源回路で
実証を実施した。
2us/div

波形比較 Vds，Id，Vgs（Q101）　全負荷

デバイスモデルを整備するだけで設計環境が変る
対象となる回路従来の方法
①サプライヤとの交渉(2 ヶ月)
(2-
①サプライヤとの交渉(2-5ヶ月)
デバイスモデルの要求
提供しないメーカーもある)
(提供しないメーカーもある)
②デバイスモデルの評価(1- ヶ月)
②デバイスモデルの評価(1-2ヶ月)
(1
③評価してモデルの精度が悪い場
合、自分でモデリングしなければな
らない(2 ヶ月)
(2-
らない(2-6ヶ月)
半導体部品受動部品 ③回路解析シミュレーション実施
メーカーメーカー半日)
(半日)
(8社) (12社)
整備された環境では
整流ダイオードセラミックコンデンサ ①ファイルを格納先から
ダイオード電解コンデンサダウンロード(1分
ダウンロード(1分)
(1
ツェナーダイオードフィルムコンデンサ ②回路解析シミュレーショ
トランジスタサーミスタン実施（半日）
MOSFET コモンモードCH
コモンモード
PUT チョークコイル
フォトカプラビーズコンデンサ当社は10
当社は10日間以内にご
10日間以内にご
シャントレギュレータ（IC）
シャントレギュレータ（）コア
提供致します。
ボビン

デバイスモデル　製品ロードマップ

RF&マイクロ波デバイス分野
マイクロ波トランジスタ

バッテリー分野放電特性(負荷抵抗一定) 放電特性(負荷抵抗可変) 放電充電特性

ディスプレイ分野
a-Si TFT
poly-Si TFT

サーマル分野ダイオード
トランジスタ
MOSFET
IGBT

アナログデバイス分野
オペアンプコンパレータ仮想的なトランス
JFET サーミスタ仮想的なチョークコイル
サイリスタ光半導体
トライアックヒューズ
ダイアック

2003 2004 2005 2006
注意）ロードマップは予告なく変更する場合があります。詳細についてはご確認下さい


デバイス・モデリング研究所 http://blog.livedoor.jp/beetech/

製品のロードマップと連携させたWEBです。リアルタイムに開発状況を公開しています。


EDAに必要な環境

EDA ツール

回路設計者

シミュレーション
技術デバイスモデル


回路開発及び設計におけるEDAモデル支援体制
回路開発及び設計におけるモデル支援体制

システム開発グループデザインセンター営業テクニカル・サポート顧客
回路開発グループ

デザイン・コンサルティング
グループ
デジタルCAD アナログCAD モデリング製造/プロセス
グループグループグループグループ

デバイスモデル
の整備が必要
である


電子機器企業今後の回路開発の課題

機器企業

高周波回路

アナログ回路デジタル回路

デバイスモデルデバイスモデル

アナログ・デジタル混在回路＋高周波回路及びモジュール化が最大の課題

回路開発以外のシミュレーション活用事例１

高付加価値の部品情報としてのデバイスモデルをPDMに格納し、
部品選定(シミュレーションベースの部品選定)に活用する。
また、代替品部品の評価としてシミュレーションを活用する。

Circuit Simulation

Shindengen/SF3L60U
International Rectifier/HFA08TB60
Harris Semiconductor/RURD460
General Semiconductor/UF5406

同一測定条件での部品の評価が可能になります


回路開発以外のシミュレーション活用事例２

海外移管での部品評価に活用する。

事例）中国に生産移管した場合

中国で部品の調達を検討する場合、代替品の部品の評価が必要
になる。評価時間短縮にもデバイスモデルベースでの評価は、
有効である。

部品の電気的振る舞いを同じパラメータの数値で判断することが
可能である。


回路開発以外のシミュレーション活用事例３

50V/div
1mA/div 原因不明クレーム究明に活用する
⇒クレームの再発防止
⇒顧客へのクレームの説明に活用する

正常波形
50V/div
1mA/div

異常波形回路シミュレーションによる解析結果

当社の特徴

○デバイスモデルを回路設計者に入手しやすい価格帯で、
　　解析精度のいいものを1週間～10日間以内に届ける。
○デバイスモデルだけではなく、デバイスモデリングのレポート
　　を添付する為、安心して回路設計者に活用してもらえる。


Bee Technologies Group

United States
Headquarters
Japan

Device Modeling
Laboratory
Bangkok,Thailand


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