한국멘토, 업계 최초 전자부품 및 LED 열류 분석 위한 통합 솔루션
'T3Ster? + 플로썸(FloTHERM?)' 출시

반도체 설계 자동화(EDA) 기술 및 시장을 선도하는 한국멘토(지사장 양영인, www.mentorkr.com)는 오늘, 업계 최초로 'T3Ster? + 플로썸(FloTHERM?)'를 이용하여 열특성 평가와 시뮬레이션을 결합하는 기술을 발표한다고 밝혔다.

멘토 그래픽스의 T3Ster는 반도체 디바이스 패키지 및 LED를 위한, 대표적인 첨단 열특성 평가 (과도 상태 테스터) 솔루션이다. 또한 멘토의 플로썸은 부품, 보드, 전체 시스템을 포함하여 전자 제품 전반에 걸쳐 기류, 온도 및 열 전달현상을확인해 설계 업무의 효율성을 높일 수 있는전자 열류 시뮬레이션 및 해석을 위한 업계 표준 솔루션이다.

이에 고객들은 T3Ster와 플로썸을 함께 사용하여 실제 열 측정 결과와 함께, 열 패키지 테스트에서 얻은 정확한 열 시뮬레이션 모델을 모두 활용하여 제품을 제작할 수 있게 된다. 특히 이 제품은 현재까지 출시된 관련 솔루션 가운데 업계에서 유일하게 표준화된 레이아웃과 테스트 보드를 이용하여 열 저항에 대한 측정하는 방법론 산업 표준인'JEDEC # JESD51-14'를 준수한다는 점에서 큰 강점을 갖추고 있다.

전자제품의 디자인 복잡도가 증가하고 폼 팩터가 작아지면서 열 관리 문제가 발생하게 되는데, 이는 현재 전자 업계에서 가장 큰 문제 중 하나로 대두되고 있다. 특히 온도는 대부분의 시스템 안정성을 논의할 때 해결해야 할 난제로 분류되고 있으며, 이에 표준 규약 규정기관인 IEEE가 규정한 에너지 측정 방법론 표준인'IEEE 표준 1413'를 통해, 시스템 구현을 위한 모든 단계에서 수집한 정확한 열 데이터의 필요성을 강조하고 있다.

제품 설계 디자인 엔지니어는 LED와 반도체, 패키지 부품에 대한 정보를 사용하여 서브시스템 및 전체 시스템에 대한 열 흐름 분석 디자인 작업을 수행하기 위해 보통 기업이 이미 보유하고 있는 데이터시트를 기반으로 하기 때문에 실제 구현 시와는 다른 부분이 많다. 특히, 열 특성화(업스트림 및 다운스트림)와 관련된 명확하고 확인이 용이한 데이터를 얻는 것은 매우 중요하다.

이에 T3Ster와 플로썸을 함께 사용하면, 기존에일일이 수작업 방식으로 진행되어 오류가 많았던 것을 개선하여, 자동으로 디바이스와 서브시스템, 전체 시스템에서의 열 관리를 최적화하는 통합 방법론을 활용할 수 있다. 제조업체들은 LED 및 IC 패키지 디자인 작업 시에 유효 발열량에 대한 적절한 설계안을 최적화할수 있다. 먼저디바이스 시제품(프로토타입)이 제작되면 '플로썸'의 열 시뮬레이션을 통해 디바이스와. 서브시스템 및 전체 시스템 레벨 모두를 열적인 측면에서 분석하여, 정확한 모델을 만들 수 있다. 여기에'T3ster'를 사용하여 물리적 측정을 통해 방열 관리 효율성을 추가로 검증할 수 있게 된다.

JEDEC은 마이크로 전자 업계 표준을 연구하는 조직이다. 멘토 그래픽스의 T3Ster 첨단 열 특성 테스터는 전력 반도체 기기의 정션-케이스(Junction-to-case) 간 열 저항에 대한 새로운 측정 방법론 표준인 JEDEC JESD51-14를 완벽하게 충족하는 업계 유일의 상용 제품이다. T3Ster 테스트 방법론을 실행하면 이전 표준을 기반으로 하는 측정과 비교해 더 높은 정확도와 안정성을 확보할 수 있다.

멘토의 플로썸을 사용하는 엔지니어는 첨단 3D전산유체역학(CFD) 기법을 통해 전자 시스템의 기류, 온도 및 열 전달을 시뮬레이션 하여 가상 시제품(프로토타입)을 구현할 수 있게 된다. 또한 정확한 열 해석 결과를 활용하여 물리적 프로토타입이 제작되기 전에 디자인을 자동으로 평가 및 테스트할 수 있다. 또한 T3Ster와 플로썸을 함께 사용하면 실제 열 측정 결과와 열 패키지 테스트에서 얻은 정확한 열 시뮬레이션 모델을 모두 활용하여 제작할 수 있게 된다.

패키지 특성화 측정을 수행하면 열 저항 및 열 용량을 통해 패키지 구조를 세부적으로 파악할 수 있다. 엔지니어는 이를 통해 디자인에서 측정된 구조에 해당하는 특정 섹션에 대한 정보를 얻게 된다. TIM (Thermal Interface Material)은 해당 전도성과 두께를 높은 정확도로 결정할 수 없기 때문에 모델링 하기가 상당히 까다롭다. 따라서 이러한 소재의 열 저항을 토대로 'T3Ster'를 통해 얻은 열 패키지 측정 결과는 이후에 '플로썸'을 통해 정확한 모델을 제작하는 데 사용할 수 있다. 이러한 원활하고 긴밀한 프로세스를 통해 모델을 쉽고 빠르고 정확하게 생성하는 것은 물론, 제품 디자인의 결함을 식별하고 제조 품질 검사까지 수행할 수 있게 된다. 이 결합 솔루션은 IC 패키지 및 LED에서 PCB, 전체 시스템 개발에 이르기까지 포괄적인 열 시뮬레이션을 통해 시스템 안정성을 최적화하도록 멘토 그래픽스의 다른 제품과 호환된다.

멘토 그래픽스 메커니컬 해석 부문(Mechanical Analysis Division)의 에릭버젤(Erich Buergel) 총괄 매니저는 “동급 최강의 성능을 자랑하는 멘토의 반도체 패키지 및 LED 열 시뮬레이션 및 측정 제품은 방열 디자인 문제로 어려움을 겪고 있는 고객들에게 큰 이점으로 작용하게 될 것”이라며 “정확한 열 측정 결과를 토대로 열 시뮬레이션 모델을 손쉽게 생성할 수 있으며, 디자인 작업의 문제를 신속하게 파악하고 개선함으로써 제품의 품질과 안정성이 향상되고 궁극적으로 수익 증대로 이어질 것으로 기대한다”고 밝혔다.

효율적인 열 패키지 특성화를 위한 멘토 그래픽스의 'T3Ster +플로썸' 솔루션은 최근 출시되었으며, 보다 자세한 정보는 회사 웹 사이트(www.mentor.com/mechanical)에서 확인할 수 있다.

이규빈 기자 nazo@noteforum.co.kr

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