[제품 리뷰] 로옴, Web 시뮬레이션 툴에 열 해석 기능 추가
  • 2021-11-18
  • 로옴


파워 반도체와 구동 IC의 일괄 검증이 가능한 무료 Web 시뮬레이션 툴

로옴(ROHM) 주식회사는 자동차 및 산업기기 등의 전자 회로 설계자 • 시스템 설계자를 위해, 파워 디바이스 (파워 반도체)와 구동 IC 등을, 솔루션 회로 상에서 일괄하여 검증할 수 있는 Web 시뮬레이션 툴 「ROHM Solution Simulator」에 열 해석 기능을 추가하여, 로옴 공식 Web 사이트에 공개했다.



「ROHM Solution Simulator」는 로옴 공식 Web 사이트 상에서 동작하는 무료 전자 회로 시뮬레이션 툴이다. 부품 선정 및 디바이스 단품 검증에서 시스템 레벨의 동작 검증까지 폭넓은 목적으로 시뮬레이션이 가능하다.

로옴이 제공하는 SiC 디바이스 등의 파워 반도체와 구동 및 전원 용도 등의 각종 IC, 그리고 션트 저항기 등의 수동 부품에 대해, 유저의 실제 환경에 가까운 솔루션 회로를 통해 높은 정밀도의 일괄 검증을 간단하게 실현할 수 있어, 유저의 어플리케이션 개발 공수 삭감에 크게 기여하는 툴로서 호평을 받고 있다.

이번에 새롭게 추가한 열 해석 기능은 IGBT와 션트 저항기를 탑재한 PTC Heater (내연기관이 없는 전기자동차 전용 히터)를 비롯하여, DC/DC 컨버터 IC나 LED 드라이버 IC 등 전자 회로 설계에서 열 과제가 발생하기 쉬운 어플리케이션 및 디바이스의 솔루션 회로에 실장했다.

파워 반도체와 IC 및 수동 부품을 조합한 솔루션 회로를 사용하여 온라인 상에서 전기 • 열 연성 해석이 가능한 업계 유일의 기능으로, 어플리케이션 동작 시의 반도체 칩 온도 (Junction 온도)를 비롯하여 단자 온도 및 기판 상 부품의 열 간섭까지, 기존에는 1일이 소요되었던 열 해석 시뮬레이션을 10분 이내 (기존의 1/100 이하)로 실행할 수 있다.

이에 따라, 기존에는 실제 기기의 프로토타입 후에 실측하여 확인했던 디바이스 각 부분의 온도를 프로토타입 전에 신속하고 간단하게 확인할 수 있어, 프로토타입 후의 수정 작업을 줄이고 열 과제가 있는 어플리케이션의 개발 공수 삭감에 기여한다.

시뮬레이터는 로옴의 공식 Web 사이트에서 유저 등록만으로 사용이 가능하다. 또한, ROHM Solution Simulator 페이지에는 시뮬레이터로의 접속 방법과, 사용 시 필요한 자료 및 동영상을 게재하고 있다. ROHM Solution Simulator 페이지 https://www.rohm.co.kr/solution-simulator

어떻게 만들게 됐나

자동차 및 산업기기를 비롯하여 모든 어플리케이션 개발에 있어서, 개발 공수 삭감을 목적으로 시뮬레이션이 활용되고 있다. 전자 회로 기판 설계에 있어서도 시뮬레이션은 부품 선정의 번거로움을 줄이고, 실제 기기의 검증 전에 문제점을 추출할 수 있어, 기판의 프로토타입 • 평가에 관한 공수를 대폭 줄일 수 있다.

로옴은 자동차 및 산업기기 분야에 대응하여, 대전력을 공급하는 파워 반도체와 이러한 파워 반도체를 구동하는 IC의 성능을 최대화시키는 어플리케이션 회로의 개발 • 서포트에 주력하고 있으며, 2020년에 파워 반도체와 IC 등을 일괄 검증할 수 있는 「ROHM Solution Simulator」를 릴리스했다. 무료 툴이지만, 응용력과 정밀도가 높아 호평을 받고 있으며, 회로 동작과 함께 온도도 시뮬레이션하고자 하는 요구에 대응하여 새롭게 열 해석 기능을 추가했다.

열 해석 기능의 개요
 
전자 회로 기판에는 방열 성능을 좌우하는 각종 파라미터 (층수, 면적 등)가 존재한다. 「ROHM Solution Simulator」의 열 해석 기능은, 실제 기판에서 산출한 방열에 관한 파라미터를 열 유체 해석 툴로 3D  모델화하고, 전기 회로 시뮬레이터를 통해 열 해석이 가능하도록 1D로 저차원화함으로써, 전기와 열을 연성 해석할 수 있다. 어플리케이션 동작 시에 변화하는 반도체 칩 온도 (Junction 온도)를 비롯하여, 단자 온도 및 기판 상의 부품 • 모듈 내부 칩의 열 간섭에 대해 기존에는 1일 소요되었던 열 해석 시뮬레이션을 10분 이내 (기존 대비 1/100 이하)로 실행할 수 있다.
 
이번에 제1탄으로서, IGBT와 션트 저항기를 탑재한 PTC Heater (내연기관이 없는 전기자동차 전용 히터)를 비롯하여, DC/DC 컨버터 IC 「BD9G500EFJ-LA」 및 LED 드라이버 IC 「BD18337EFV-M」「BD18347EFV-M」 등의 솔루션 회로에 열 해석 기능을 실장했다. 전자 회로 설계 시에 열 과제가 발생하기 쉬운 어플리케이션 및 디바이스에 있어서, 실제 기기에서의 프로토타입 전에 디바이스 각 부분의 온도를 시뮬레이션 상에서 신속하게 확인할 수 있어, 어플리케이션의 개발 공수 삭감에 기여한다.




●열 해석 기능에 대응하는 솔루션 회로 및 일람 (뉴스 릴리스 시점)

 
어떤 특징 있나

 「ROHM Solution Simulator」는 파워 반도체와 IC 및 수동 부품의 일괄 검증이 가능한 무료 Web 시뮬레이터로, 전자 회로 설계자 • 시스템 설계자의 어플리케이션 개발 공수를 삭감할 수 있는 하기의 특징을 구비하고 있다.

1. 어플리케이션 환경에 가까운 솔루션 회로로, 파워 반도체와 IC의 일괄 검증 가능

「ROHM Solution Simulator」는 로옴이 제공하는 SiC 디바이스 및 IGBT 등의 파워 반도체와, 구동 IC • 전원 IC 등의 IC, 션트 저항기 등의 수동 부품을 실제의 어플리케이션 환경에 가까운 솔루션 회로를 사용하여 고정밀도 검증을 간단하게 실현한다. 디바이스 단품만으로는 보이지 않는 특성을 주변 회로와 함께 한번에 시뮬레이션할 수 있다.



2. 시뮬레이션 데이터를 유저의 개발 환경에 반영 가능


「ROHM Solution Simulator」는 전자 설계 자동화 소프트웨어 업계의 유명 기업으로, 자동차 업계와 산업기기 업계에서 폭넓은 실적을 보유한 Siemens EDA의 시뮬레이션 플랫폼 「PartQuest™」를 채용하여 개발되었다. 기존의 PartQuest 유저 또는 신규로 PartQuest 어카운트를 등록한 유저는 「ROHM Solution Simulator」에서 실행한 시뮬레이션 데이터를 자신의 PartQuest 환경 (워크 스페이스)에 반영할 수 있으므로, 커스터마이즈 등도 포함하여 실제 사용에 한층 더 가까운 시스템 회로에서 검증할 수 있다.

<ROHM Solution Simulator 페이지>

로옴의 공식 Web 사이트의 ROHM Solution Simulator 페이지에 접속하여 유저 등록을 하는 것만으로, 간단히 ROHM Solution Simulator를 사용할 수 있다. 해당 페이지에서는, ROHM Solution Simulator 사용에 필요한 자료 및 동영상도 공개하고 있다.
ROHM Solution Simulator 페이지 https://www.rohm.co.kr/solution-simulator




Siemens EDA가 제공하는 PartQuest™

전자 설계 자동화 소프트웨어 업계의 유명 기업으로, 자동차 업계와 산업기기 업계에서 폭넓은 실적을 보유한 Siemens EDA가 제공하는 PartQuest는, 통합 기판 설계 라이브러리 환경의 구축을 위해 다양한 정보를 입수할 수 있는 클라우드 타입의 소프트웨어 서비스 (SaaS)이다.

이 환경의 일부인 PartQuest Explore는 최신 멀티 도메인 시뮬레이션을 실시할 수 있으며 인터넷 브라우저를 통한 접속이 가능하므로, PC 환경이라면 언제 어디서나 회사에서와 동일하게 해석이 가능하다. 암호화된 VHDL / AMS, SPICE 모델을 서포트하고 있으므로, Siemens EDA의 PCB 설계 환경 (Xpedition™ 시리즈)으로의 인포트가 가능하다.
 

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