로옴(ROHM)이 자동차 및 산업기기 등의 전자회로·시스템 설계자를 위해, 파워 디바이스(파워 반도체)와 구동IC 등을 솔루션 회로상에서 일괄 검증할 수 있는 Web 시뮬레이션 툴 ROHM Solution Simulator에 열해석 기능을 추가해 로옴 웹사이트에 공개했다. 

ROHM Solution Simulator는 로옴 공식 웹 상에서 동작하는 무료 전자회로 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 애플리케이션 개발 공수 삭감에 크게 기여하는 툴로 호평받고 있다.

이번에 새롭게 추가한 열해석 기능은 IGBT와 션트 저항기를 탑재한 PTC Heater(내연기관이 없는 전기차 전용 히터)를 비롯해, DC/DC 컨버터 IC나 LED 드라이버 IC 등 전자회로 설계에서 열과제가 발생하기 쉬운 애플리케이션 및 디바이스의 솔루션 회로에 실장했다. 

파워 반도체와 IC 및 수동 부품을 조합한 솔루션 회로를 사용해 온라인에서 전기·열연성 해석이 가능한 업계 유일의 기능으로, 애플리케이션 동작 시의 반도체 칩 온도(Junction 온도)를 비롯하여 단자 온도 및 기판 상 부품의 열간섭까지, 기존에는 1일이 소요되었던 열해석 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 열과제가 있는 애플리케이션의 개발 공수 삭감에 기여한다. 이 시뮬레이터는 로옴의 공식 웹 사이트에서 유저 등록만으로 사용이 가능하다.

또 ROHM Solution Simulator 페이지(www.rohm.co.kr/solution-simulator)에는 시뮬레이터로의 접속 방법과 사용 시 필요한 자료 및 동영상을 게재하고 있다. 





배경

자동차 및 산업기기를 비롯해 모든 애플리케이션 개발에 있어서, 개발 공수 삭감을 목적으로 시뮬레이션이 활용되고 있다. 전자회로 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 대응, 대전력을 공급하는 파워반도체와 이러한 파워반도체를 구동하는 IC의 성능을 최대화시키는 애플리케이션 회로의 개발·서포트에 주력하고 있으며, 2020년에 파워반도체와 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 대응해 새롭게 열해석 기능을 추가했다. 


열해석 기능

전자회로 기판에는 방열 성능을 좌우하는 각종 파라미터(층수, 면적 등)가 존재한다. ROHM Solution Simulator의 열해석 기능은, 실제 기판에서 산출한 방열에 관한 파라미터를 열 유체해석 툴로 3D 모델화하고, 전기회로 시뮬레이터를 통해 열해석이 가능하도록 1D로 저차원화함으로써, 전기와 열을 연성 해석할 수 있다. 애플리케이션 동작 시에 변화하는 반도체 칩 온도(Junction 온도)를 비롯해, 단자 온도 및 기판 상의 부품·모듈 내부 칩의 열간섭에 대해 기존에는 하루가 소요되었던 열해석 시뮬레이션을 10분 이내(기존 대비 1/100 이하)로 실행할 수 있다.
 
이번에 그 처음으로, IGBT와 션트 저항기를 탑재한 PTC Heater(내연기관이 없는 전기차 전용 히터)를 비롯해, DC/DC 컨버터 IC BD9G500EFJ-LA 및 LED 드라이버 IC BD18337EFV-M, BD18347EFV-M 등의 솔루션 회로에 열해석 기능을 실장했다. 전자회로 설계 시에 열과제가 발생하기 쉬운 애플리케이션 및 디바이스에 있어서, 실제 기기에서의 프로토타입 전에 디바이스 각 부분의 온도를 시뮬레이션 상에서 신속하게 확인할 수 있어, 애플리케이션의 개발 공수 삭감에 기여한다. 




열해석 기능으로 가능한 것

열해석 기능에 대응하는 솔루션 회로 및 일람


ROHM Solution Simulator의 특징

ROHM Solution Simulator는 파워반도체와 IC 및 수동 부품의 일괄 검증이 가능한 무료 Web 시뮬레이터로, 전자회로 설계자·시스템 설계자의 애플리케이션 개발 공수를 삭감할 수 있는 하기의 특징을 구비하고 있다. 

애플리케이션 환경에 가까운 솔루션 회로로,파워 반도체와 IC의 일괄 검증 가능
ROHM Solution Simulator는 로옴이 제공하는 SiC 디바이스 및 IGBT 등의 파워반도체와, 구동 IC·전원 IC 등의 IC, 션트 저항기 등의 수동 부품을 실제의 애플리케이션 환경에 가까운 솔루션 회로를 사용해 고정밀도 검증을 간단하게 실현한다. 디바이스 단품만으로는 보이지 않는 특성을 주변 회로와 함께 한 번에 시뮬레이션할 수 있다.





시뮬레이션 데이터를 유저의 개발 환경에 반영 가능
ROHM Solution Simulator는 전자 설계 자동화 소프트웨어 업계의 유명 기업으로, 자동차 업계와 산업기기 업계에서 폭넓은 실적을 보유한 Siemens EDA의 시뮬레이션 플랫폼 PartQuest™를 채용해 개발됐다. 기존의 PartQuest 유저 또는 신규로 PartQuest 어카운트를 등록한 유저는 ROHM Solution Simulator에서 실행한 시뮬레이션 데이터를 자신의 PartQuest 환경(워크 스페이스)에 반영할 수 있어, 커스터마이즈 등도 포함해 실제 사용에 한층 더 가까운 시스템 회로에서 검증할 수 있다. 


ROHM Solution Simulator 페이지

로옴의 공식 웹 사이트에서 ROHM Solution Simulator 페이지에 접속해 유저 등록을 하는 것만으로, 간단히 ROHM Solution Simulator를 사용할 수 있다. 해당 페이지에서는, ROHM Solution Simulator 사용에 필요한 자료 및 동영상도 공개하고 있다. 





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 가능해, PC 환경이라면 언제 어디서나 회사에서와 동일하게 해석이 가능하다. 암호화된 VHDL/AMS, SPICE 모델을 서포트하고 있어, Siemens EDA의 PCB 설계 환경(Xpedition™ 시리즈)으로의 인포트가 가능하다.