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デバイスモデリングとは

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デバイスモデリングとは何か?日本語で解説しています。

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デバイスモデリングとは

  1. 1. ご関心のある皆様へ デバイスモデリングとは 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
  2. 2. 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。 All Rights Reserved Copyright (C) Bee Technologies Inc. 2004
  3. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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
  12. 12. 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。 All Rights Reserved Copyright (C) Bee Technologies Inc. 2004
  13. 13. Bee Technologies Group United States Headquarters Japan Device Modeling Laboratory Bangkok,Thailand All Rights Reserved Copyright (C) Bee Technologies Inc. 2004

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