Missään kehitys ei ole niin selvää kuin autoissa: elektroniikan osuus kasvaa koko ajan. Ja autoissa moni piiri ohjaa jopa ihmishenkiä suojelevia järjestelmiä, jotka eivät saa pettää. Cadence Design Systems on nyt esitellyt ensimmäiset työkalut, joilla analogiapiirien luotettavuutta voidaan parantaa.
Cadencella tunnetaan hyvin, mistä elektroniikan ongelmat johtuvat. 80-95 prosenttia komponenttien pettämisestä liittyy analogia- ja sekasignaalipiireihin. Tehoelektroniikan ongelmat liittyvät juotoksiin tai bondauksissa käytettyjen johtimien irtoamiseen lämmön takia.
Tavoite analogia- ja sekasignaalipiireissä on, ettei yksikään komponentti koskaan petä. Siihen ei tietenkään koskaan päästä, mutta uudet Legato Reliability Solution -työkalut vievät kehitystä lähemmäksi tavoitetta.
Legato perustuu Virtuoso-alustaan ja Spectre APS -simulaattoriin, joten suunnittelijoiden ei tarvitse opetella uusia metodologioita. Legato koostuu kolmesta työkalusta: piirin virheiden analyysistä, lämpörasituksen analyysistä piirin elinkaaren aikana sekä edistyneestä komponentin ikääntymisen analyysityökalusta.
Ensimmäisellä työkalulla voidaan testata, mitkä tuotantolinjalta tulevat piirit ovat mallien mukaan viallisia. Simuloinnilla löydetään nopeammin ne osat, jotka todennäköisesti pettävät. Infinoenin mukaan Legato tekee vikojen simuloinnista jopa 100 kertaa aiempaa nopeampaa.
Toinen työkalu on erittäin tärkeä ajoneuvoissa, joissa toimintalämpötila saattaa ylittää 155 astetta, johon monet komponentit on validoitu. Työkalu osaa simuloida piirin lämpötilan kehitystä toiminnan aikana. Suunnitteludatasta saatavan lämpömallin avulla piirin lämpörasitusta voidaan simuloida, jolloin saadaan selville, milloin esimerkiksi juotokset pettävät. Tämä pienentää ylisuunnittelun vaaraa ja auttaa kehittämään esimerkiksi ohjausmalleja, joilla piirin elinikä saadaan riittämään tuotteen eliniän ajan.
Kaikki piirit kuitenkin ikääntyvät. Legatossa on myös analyysityökalu, joka ennustaa komponentin ikääntymistä lämpötilan ja valmistusprosessin variaatioiden perusteella. Uusia FinFET-transistoreihin pohjaavia komponentteja varten Cadence on kehittänyt uuden ikääntymismallin. Analyysiä tehdään suunnittelun verkkolistan, luotettavuusmallin ja erilaist n tehtäväprofiilien avulla.
Lisätietoja Legatosta löytyy Cadencen sivuilta.
Moni uusi sähköauton omistaja kokee toimintasädeahdistusta. Tätä ongelmaa autonvalmistajat voivat helpottaa siirtymällä piipohjaista IGBT-piireissä piikarbidiopohjaisiin siruihin. auton vetoinvertterissä.
