デバイスモデリングとは

3. 何故デバイスモデルなのか？現在、エレクトロニクス業界、自動車業界等では世界での製品競争があります。複雑な技術が絡み合い、設計業務も難しくなっています。その一方で、製品の多様化、ライフサイクルの短期間化、そして、製品開発の短縮化があります。従来の方法では限界があり、具体的な回路解析シミュレーションの導入が注目されております。このシミュレーション技術の導入及び活用により、試作と測定に消費する労力を大幅に削減する事が出来ます。現在は、コスト削減も重要項目の1つでありますが、それよりも商品開発時間の短縮が急務であり、あらゆる企業が努力しております。たった1ヶ月の製品開発の遅れで市場の優位性を立たれてしまう事も日々の報道で知る事が出来ます。回路解析シミュレーションは、そのもの自体のツールよりもデバイスモデルの解析精度に起因致します。それ程、重要な役割を果たすのが「デバイスモデル」なのです。 All Rights Reserved Copyright (C) Bee Technologies Inc. 2004

4. 回路解析シミュレーションとは？回路解析シミュレーションとは、コンピュータ上で電子回路の振る舞いを模擬する事です。この手法を使わないと、回路設計者は、設計⇒試作⇒測定⇒ 再設計⇒・・・・・と無限ループのような作業に追われる事になります。設計と言っても、基本設計から、各電子部品(半導体部品、受動部品、バッテリー等) の選定まで含みます。採用する電子部品の評価も必要になります。膨大なプロセスを踏み、試作を繰り返しているのが現状です。回路シミュレーションの良い所は、回路データとデバイスモデルを入力すれば、回路動作を解析し、各部の信号波形を、オシロスコープで確認したり、周波数特性もネットワークアナライザをあたかも使っているように回路解析結果をビジュアルに表示してくれます。また、パワー・エレクトロニクスの分野においては大信号でありますが、安全であり、感電する事もありません。そして、使い終えた試作基板、電子部品等の廃材を出す事もありませんので、環境に優しい設計手法でもあります。現在、回路解析シミュレーションで標準になっているものに「SPICE」があります。 All Rights Reserved Copyright (C) Bee Technologies Inc. 2004

5. SPICEシミュレーションとは？シミュレーションとは？回路解析シミュレーションのデファクトスタンダードにSPICEと呼ばれているものがあります。このSPICEはアメリカのカリフォルニア大学バークレイ校 (U.C.Berkeley)で開発されました。 Simulation Program with Integrated Circuit Emphasisの頭文字です。この名称の通り、集積回路をトランジスタ・レベルでシミュレーションする為のソフトウェアですが、個別半導体回路、受動部品、フィルタ、伝送線路、バッテリーなどもシミュレーションする事が出来ます。基本的なシミュレーションは、 DC解析、AC解析、過渡解析(トランジェント解析)等があります。回路データをネット・リストと呼ぶテキストファイル形式でシミュレータに入力致します。また、SPICEで正確にシミュレーションする為には、正確なデバイスモデル(=SPICEモデル)を必要とします。 All Rights Reserved Copyright (C) Bee Technologies Inc. 2004

6. デバイスモデルとは？デバイスモデルとは？デバイスモデル(=SPICEモデル)とは、電子部品(半導体部品、受動部品等) の電気的振る舞いをコンピュータ上に表現するものです。このデバイスモデルはSPICE記述となっています。デバイスモデルを製作するプロセス及び行為をデバイスモデリングと呼んでおります。ビー・テクノロジーは、最先端の技術を導入し、電子回路技術、データ解析技術、計測機器制御技術、シミュレーション技術を駆使して、お客様が必要としている電子部品のデバイスモデルをご提供致します。 All Rights Reserved Copyright (C) Bee Technologies Inc. 2004

7. デバイスモデル・パラメータとは？デバイスモデル・パラメータとは？デバイスモデルは、パラメータで表現致します。基本素子(ダイオード、トランジスタ、MOSFET等)のパラメータであったり、ビヘイビア記述で表現したりします。ビヘイビア記述とは表や関数等で振る舞いを表現致します。 .MODEL D1F60A D .MODEL D1F60A D モデリング + IS=595.00E-12 + IS=595.00E-12 + N=1.6000 + N=1.6000 RS + RS=18.700E-3 + RS=18.700E-3 + IKF=1.1600 + IKF=1.1600 + CJO=51.100E-12 + CJO=51.100E-12 IS + M=.3231 + M=.3231 N + VJ=.525 + VJ=.525 + BV=600 + BV=600 + IBV=10.000E-6 + IBV=10.000E-6 + TT=7.1E-6 + TT=7.1E-6 SPICE MODEL Id=IS＊[exp(qVd/Nkt)-1] All Rights Reserved Copyright (C) Bee Technologies Inc. 2004

8. デバイスモデリングのプロセスとは？デバイスモデリングのプロセスとは？ .SUBCKT U4SBA60 1 2 3 4 .SUBCKT U4SBA60 1 2 3 4 デバイスモデリング D1 D1 2 1 U4SBA60A D2 2 3 1 2 U4SBA60A U4SBA60A 測定データ⇒デバイスモデル D2 D3 D3 3 3 2 4 U4SBA60A U4SBA60A D4 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デバイスモデリング開発のプロセス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 All Rights Reserved Copyright (C) Bee Technologies Inc. 2004

9. デバイスモデル　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 All Rights Reserved Copyright (C) Bee Technologies Inc. 2004 情報をご参照して下さい。

10. 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にて最新情報をご参照して下さい。 All Rights Reserved Copyright (C) Bee Technologies Inc. 2004

11. SPICE MODEL 　バッテリーについて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) ご詳細は、WEBにて最新情報をご参照して下さい。 All Rights Reserved Copyright (C) Bee Technologies Inc. 2004

デバイスモデリングとは

デバイスモデリングとは

Recommended

More Related Content

Viewers also liked

Viewers also liked(12)

More from Tsuyoshi Horigome

More from Tsuyoshi Horigome(20)

Recently uploaded

Recently uploaded(13)

デバイスモデリングとは