Zuken und CSA Catapult präsentieren das Ergebnis einer F&E-Kooperation zur Optimierung von Tools für das Design von Power Modulen

Forschungs- und Entwicklungskooperation bietet Elektronikingenieuren optimierte Werkzeuge zur Erstellung von 3D-Modellen von Power Modulen

Bristol, UK, und München, 5. Dezember 2022 – Zuken, ein führender Anbieter von Software und Lösungen für die Elektronik und Elektrotechnik, und Compound Semiconductor Applications (CSA) Catapult stellen die Ergebnisse ihrer Forschungs- und Entwicklungskooperation vor, die das Ziel verfolgt, eine Entwicklungsumgebung für moderne Verbund-Halbleiterprodukte bereitzustellen.

CSA Catapult ist eine von der britischen Regierung finanzierte Non-Profit-Organisation mit Sitz in Südwales, die gegründet wurde, um Großbritannien dabei zu helfen, weltweit führend auf dem Gebiet der Halbleiter-Verbindungstechnik zu werden. CSA Catapult arbeitet sowohl mit großen Unternehmen als auch mit Start-ups zusammen und entwickelt und vermarktet neue Anwendungen der Halbleitertechnik.

Gegenstand der Zusammenarbeit zwischen Zuken und CSA Catapult war ein Projekt, bei dem es darum ging, das Konzept eines Power-Moduls von einer grafischen Skizze in ein fertigungsgerechtes 3D-Modell zu überführen. Dabei wurde eine Reihe von Anforderungen und Weiterentwicklungen für ein effizientes Co-Design von mechanischem und elektrischem Design für Komponenten der Leistungselektronik identifiziert und im Rahmen der Chip-, Package- und Leiterplatten-Co-Design-Software CR-8000 Design Force von Zuken implementiert. In Verbindung mit integrierten Industrie-Standard-Simulationswerkzeugen konnte so eine Entwicklungsumgebung bereitgestellt werden, die es ermöglicht, den Designrahmen für neue hochintegrierte Halbleiterprodukte in einem iterativen Verfahren effizient auszuloten.

Das Ergebnis der Zusammenarbeit ist eine intuitiv bedienbare Funktionalität zur Erstellung der Verbindungsstrukturen zwischen Chips und Kupferschichten auf einem Substrat oder einer Leiterplatte, sowie eine Exportfunktion für ein CAD-Modell in einem Format, das mit FEM-Software kompatibel ist. Diese fortschrittlichen Funktionen helfen den Entwicklern, den Zeitaufwand für die Erstellung eines 3D-Modells des Substrats, des Chip-Layouts und der Chip-zu-Chip- sowie der Chip-zu-Kupfer-Verbindungen eines Power Moduls erheblich zu verringern.

Zu den Fortschritten der Forschungs- und Entwicklungskooperation erklärte Dr. Alejandro Villarruel Parra, Senior Power Electronics Engineer bei CSA Catapult: “Die Erstellung eines 3D-Modells von Substrat, Chip-Layout und Chip-Verbindungen ist ein wichtiger Teil der frühen Phase des Designprozesses von Leistungsmodulen. Die fortschrittlichen Designlösungen von Zuken haben dazu beigetragen, eine Vorschau auf die Leistung des Moduls zu erhalten, und das beschleunigt unseren Entscheidungsprozess beim Vergleich mehrerer Entwurfskonzepte. Nach der Festlegung auf ein Implementierungskonzept bieten sie wertvolle Hilfestellungen für die Feinabstimmung der geometrischen Strukturen des Moduls.”

Die neue Funktion ist im Release 2022 von CR-8000 Design Force enthalten.

Über CSA Catapult

Compound Semiconductor Applications (CSA) Catapult (https://csa.catapult.org.uk/) ist spezialisiert, auf die Bereitstellung von Anwendungen von Verbund-Halbleitern in drei Schlüsselbereichen: dem Weg zum klimaneutralen C02-Fußabdruck (Net Zero), der Telekommunikation der Zukunft und der intelligenten Sensorik. CSA Catapult ist eine gemeinnützige Organisation mit Hauptsitz in Südwales. Sie konzentriert sich auf drei Technologiebereiche: Leistungselektronik, Hochfrequenz- und Mikrowellentechnik und Photonik. Neben diesen drei Technologiebereichen arbeitet CSA Catapult auch im Bereich Advanced Packaging für den Bereich der Hochstomtechnik.

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