Termikus hatások modellezése és kezelése a jövő elektronikus eszközeiben

A legújabb generációs integrált és diszkrét elektronikus eszközöknek gyakran olyan környezetben kell működnie, amelyekben a hőmérséklet meghaladhatja a 100° C-t. Magától értetődően ez negatív hatással van az alkatrészek számos tulajdonságára, például lelassulnak, hibásan működnek, akár tönkre is mehetnek. Ráadásul az elektronikus eszközök önmaguktól is melegednek, hiszen a tápból felvett áram egy részét Joule-hőként eldisszipálják. Az idő előrehaladtával egyre problémásabbá válik a hőmérsékleti hatások kezelése részben technológiai, részben gazdasági okokból. A magas hőmérsékletet elviselő áramköri tokok rendkívül drágák, és úgyszintén a különböző hűtő rendszerek is. A fentieken túl megbízhatósági problémákat is felvetnek a magas hőmérsékleten megváltozott módon, illetve hibásan működő eszközök.

Az új, termikus hatásokat is figyelembe vevő tervezési alapelvek lefektetése nem várhat tovább, amennyiben a tervezők a lehető legmélyebben ki kívánják használni jövő technológiai lehetőségeket, legyenek azok akár CMOS technológiák, vagy ezek alternatívái. A THERMINATOR projekt az alábbi fő kihívásokra kíván válaszokat nyújtani: 

  • Különböző absztrakciós szinteken használható termikus modellek elkészítése és a létező szimulációs és tervező környezetekbe való integrálása
  • Új, hőmérsékleti szempontokat figyelembe vevő tervezői módszerek kialakítása az elektronikai tervezés különböző területei és technológiái számára
  • A létező elektronikus tervezői megoldások továbbfejlesztése hőfüggő kiegészítések segítségével, amelyek segítségével a fejlesztők a már ismert környezetekben képesek termikus problémák kezelésére.

http://www.fp7-therminator.org/

  • Konzorciumvezető: STMicroelectronics (Olaszország)
  • Infineon Technologies (Németország)
  • NXP Semiconductors (Hollandia és Németország)
  • ChipVision Design Systems AG (Németország)
  • Gradient Design Automation, Incorporated (Egyesült Államok)
  • MunEDA GmbH (Németország)
  • Synopsys, Inc. (Örményország and Svájc)
  • Budapest Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem, Elektronikus Eszközök Tanszéke (Magyarország)
  • CSEM Cendtre Suisse D'ELECTRONIQUE ET DE MICROTECHNIQUE SA (Svájc)
  • Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der Angewandten Forschung E.V and its IIS Dresden and IISB Erlangen Institutes (Németország)
  • IMEC (Belgium)
  • CEA LETI (Franciaország)
  • OFFIS e.V. Németország
  • POLITECNICO DI TORINO (Olaszország)
  • ALMA MATER STUDIORUM-UNIVERSITA DI BOLOGNA (Olaszország)

A BME feladata a THERMINATOR projektben olyan innovatív tervezési módszerek kutatása és fejlesztése volt, melyek segítségével a legmodernebb mikroelektronikai integrált áramkörök és rendszerek termikus modellezése, és szimulációja válik lehetővé. Az Elektronikus Eszközök Tanszéke a projektben elektro-termikus és logi-termikus szimulátorok kutatását és fejlesztését végezte. A projekt eredményeként létrejövő szimulátorokat ipari bonyolultságú, nanométeres csíkszélességű integrált áramkörök szimulációjára használták.

A BME eredményei több nemzetközi folyóiratcikk formájában kerültek publikálására.