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열 해석 시뮬레이션에 의한 반도체의 발열 평가

1. 소개
이미지 데이터와 같은 대용량화에 따라、임베디드 기기에서도 고속 반도체가 사용됨。반도체의 고속화에 따른、소비 전력 증가、발열 문제가 우려됨。기존、열 e 스포츠 토토 사이트는 냉각용 팬 부여、케이싱에 의한 대책이 주체였다。그러나、밀폐 및 팬리스화 요구가 증가함、케이싱 e 스포츠 토토 사이트에 대한 제약이 엄격해졌습니다。거기서、프린트 기판의 방열성을 높이는 것은、열 e 스포츠 토토 사이트에서、온도 마진을 완화시키는 방법。

한쪽、열 유체 해석 소프트웨어의 급격한 발전으로、대규모 분석이 PC에서 간편하게 이루어졌습니다。이것을 잘 활용하면 개발·e 스포츠 토토 사이트의 강력한 지원 툴이 된다。열분석의 작업 흐름도를 그림 1에 나타냅니다。

절차로、프린트 보드 e 스포츠 토토 사이트 부품 배치 후、시뮬레이션 도구에 분석 대상 모델 만들기。모델 작성 정보、CAD 데이터를 가져올 수 있기 때문에、그 데이터를 이용한。캡처한 기판 데이터에 대해、부품의 열 분석 모델과 전력 소비를 설정하여、시뮬레이션을 수행할 수 있음。또한、출력으로、부품 발열과 유체 해석을 할 수 있기 때문에、이 결과에 따라、부품 배치 최적화。

2.고속 FPGA 탑재 보드의 열 측정 및 시뮬레이션 비교
반도체 소비 전력이 증가하는 경향이 있음、그 방열 대책의 요구가 높은 고속 FPGA 탑재 보드를 사용、소비 전력 증가에 따른 FPGA 표면 온도의 변화를 관찰했다。또、이것을 시뮬레이션 결과와 비교했습니다。더、저온을 위한 시뮬레이션을 실시했기 때문에、그 예를 소개。

고속 FPGA 탑재 보드의 소비 전력을 약 5W~10W까지 변화、서모그래피에 의한 FPGA 표면의 케이스 온도 실측 결과와 시뮬레이션 결과를 비교했다。또한、보드에는、신호 레이어 6개 레이어、전원·GND층이 6층인 12층 기판의 것을 사용했다。FPGA의 전력 소비가 10.435W일 때의 실측 결과와 시뮬레이션 결과를 그림 2에 나타낸다、소비 전력을 변화시켰을 때의 결과를 도 3에 나타낸다。