Automatische Optimierung von Power Modulen – Minimierung der Induktivität durch Pin-Platzierung
Die Gründe dafür, automatische Optimierung anzuwenden, sind im heutigen Power Modul-Marktumfeld vielfältig und reichen von gestiegenen Lebensdaueransprüchen bis hin zur Kostenoptimierung. Unter automatischer Optimierung lässt sich das Vorgeben eines Ziels anhand gegebener Variablen bzw. Freiheitsgrade im Design mit Hilfe eines Optimierungsalgorithmus verstehen. Im Vortrag wird dies am Beispiel der Reduzierung der Streuinduktivität eines Pin Grid-Power Moduls durch Anpassung der Positionen der Anschlusspins gezeigt. Um das Optimierungsziel zu erreichen, greift die Optimierungssoftware sowohl auf eine Leiterplattenentwurfssoftware als auch auf einen statischen 3D Elektromagnetik-Simulator zurück, um neue Designs erstellen und auf ihre Streuinduktivität prüfen zu können. Das gewählte Beispiel ist in der Praxis unmittelbar umsetzbar und die Verwendung dieser Methodik hilft Entwicklern, den Projektentwurf effizient und qualitätsorientiert zu halten, da wiederkehrende Simulationen von Designvariationen auf der Suche nach dem zielführendsten Design automatisiert werden. Für das zu optimierende Pin Grid-Power Modul können mit diesem Ansatz innerhalb einer Stunde eine zweistellige Anzahl umsetzbarer Designs erstellt und bewertet werden. Der vorgestellte Ansatz lässt sich durch die großen Freiheitsgrade der Optimierungssoftware mit verschiedenen Design- und Simulationsprogrammen durchführen.
