HeatWaveの代表的なアプリケーションについて以下に説明します。詳細については、HeatWaveに関する技術記事をご覧ください。

3次元ICの温度(トランジスタ、TSVの詳細を解明)

表面の高さと色は、最上層ダイのチャネル層の温度を表します。温度の山がアクティブ・デバイスに、温度の谷がボンディング・パッドやTSVにあることに注目してください。山と谷は、これらのデザインの機能の長さスケールで表されます。

拡大図:矢印Aは一列に配置されたトランジスタを表し、期待されるスムーズな温度プロファイルが得られ、中央付近で温度が高くなっています。矢印Bはより長い列を表し、矢印CにおけるTSVの冷却効果により、期待されるスムーズな温度プロファイルが得られていません。

携帯電話のRFアンテナ・スイッチ・チップ内の温度


表面の高さと色は、RFアンテナ・スイッチのアクティブ・チャネルの温度プロファイルを示します。

HEMT(高電子移動度トランジスタ)パワーアンプ全体の温度


それぞれ複数の個別のゲートを持つ4つのグループのプロファイルが、はっきり見てとれます。中央の2つのグループは、各グループ内のセンタ・ゲートと同様に、温度が高くなっています。

チャネルは、移動度が温度とともに低下する、2次元電子ガス(2DEG)と呼ばれる伝導性平面から構成されています。このため、ここに見られるような正確な垂直温度プロファイルを得ることが極めて重要になることがあります。

2層構造の3次元ICテスト・チップ内のTSVアレー内における熱輸送の詳細表示。熱源はTSVアレーの上にあります。

  • 色は、各TSVを流れる熱流束の大きさを表します。
  • この熱流速の大きさを示すプロットの表面上に発生した熱は、誘電体を伝わってTSVアレーに流れ込みます。TSVでは熱は生じません。
  • アレーの中央から遠く離れているTSVの熱流束プロファイルは、著しく非対称です。

3層構造の3次元ICの中央の信号処理層内における温度

強力なクロック・バッファが原因の温度の山が主流です。

ワイヤやTSVの列を通した熱輸送の効果は明白です。

TSVなどのレイアウトの個々の機能に起因する温度変動、および熱源の隣接する層への影響の詳細表示。

ミックスド・シグナルIC内の温度


表面の高さと色は、温度を表します。パワー・トランジスタでは、後部で温度の山が高くなります。デジタル・ロジックのブロックにより、中央部にトランジスタ・スケールの温度の山が見られます。

HeatWaveの概要のデモ(3分以内)

熱の影響は、ICデザイナにとってより大きな問題になりつつあります。回路シミュレータは温度を組み込むことができますが、この変数は通常一定であると仮定されます。HeatWaveを使用して正確な電気-熱解析を実行することにより、温度を考慮した回路シミュレーションを行うことができます。


YouTubeでこのビデオをご覧いただけます。

時間変動する温度によるリスクに関するデモ(1分以内)

パワー・トランジスタのオン/オフ時には、感度の高いアナログ回路が時間変動するホットスポットの影響を受ける可能性があります。HeatWaveでは過渡電気-熱解析が可能なので、ICデザインの早い段階で熱の問題を検出することができます。
 

YouTubeでこのビデオをご覧いただけます。

一様な温度という仮定によるリスクに関するデモ(1分以内)

回路シミュレーション中のIC全体の温度が一様であるという仮定は、不正確な結果を導くことになります。HeatWaveを用いれば、デバイス間の温度変動がICの性能に与える影響を解析することができます。


YouTubeでこのビデオをご覧いただけます。

温度を考慮したシミュレーションに関するデモ(1分以内)

時間変動する温度は、ICの性能に影響を与えます。さらに、正しくモデリングされていなければ、回路シミュレーションが不正確なものになり、ICを再設計することになります。HeatWaveによる過渡電気-熱解析により、ICデザインの早い段階で熱の問題を検出することができます。


YouTubeでこのビデオをご覧いただけます。