Simulation

Eigene Simulations-Apps in Comsol Multiphysics erstellen

| Redakteur: Monika Zwettler

Die erste von APEI erstellte Anwendung widmet sich der Strombegrenzung und der Strombelastung von Bonddrähten.
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Die erste von APEI erstellte Anwendung widmet sich der Strombegrenzung und der Strombelastung von Bonddrähten. (Bild: APEI)

Ein Highlight der neuen Version 5.0 der Simulationssoftware Comsol Multiphysics ist der Application Builder. Dieser ermöglicht allen Anwendern die Erstellung intuitiver Benutzeroberflächen, die auf die individuelle Aufgabenstellung angepasst werden können. Damit wird die bisherige Lücke zwischen Entwicklern und Anwendungsingenieuren geschlossen.

Arkansas Power Electronics International (APEI), Hersteller von Leistungselektronikprodukten, ist einer der ersten Anwender des Application Builders und hat damit bereits erfolgreich eine eigene App für die Simulation von Strombegrenzungen und der Strombelastung von Bonddrähten entwickelt.

Erste Erfahrungen zeigen, dass der Application Builder sehr gut angenommen wird – erweitert er doch den Kreis der Comsol-Nutzer um ein Vielfaches. Anwender mit ausgewählten Aufgabenstellungen müssen nicht mehr den gesamten Umfang des Programms beherrschen, sondern können sich ausschließlich auf ihr Projekt konzentrieren und kommen somit schneller und effizienter zum Ziel.

Erweiterter Zugriff auf Simulation

Für APEI hat sich herausgestellt, dass der Application Builder für das gesamte Unternehmen enorme Vorteile bietet. „Ich erstelle mit dem Applikation-Builder Anwendungen, mit denen wir unseren Designprozess beschleunigen können“, so Brice McPherson, Senior Staff Engineer bei APEI. „Unsere Ingenieure verbringen oft zu viel Zeit damit, Analysen für den Vertrieb und die Fertigung durchzuführen, wobei verschiedene Anforderungen und Rahmenbedingungen berücksichtigt werden müssen. Der Application Builder spielt eine enorm wichtige Rolle bei der Beschleunigung unserer Arbeit. Jeder Mitarbeiter außerhalb des Entwickler-Teams kann diese Untersuchungen nun ohne große Einarbeitungszeit zuverlässig selbst durchführen.“

Alltägliche Aufgabe als erste Anwendung

Die erste von APEI erstellte Anwendung widmet sich der Strombegrenzung und der Strombelastung von Bonddrähten – das sind sehr dünne Drähte, welche hier zur Verbindung von Halbleiterbauelementen mit den elektrischen Anschlüssen des Chipgehäuses verwendet werden. „Die Auslegung eines neuen Schemas zur Anbindung der Bonddrähte für einen Leistungshalbleiter erfordert normalerweise einen Simulationsspezialisten, der für den Modellaufbau und die Analyse des Temperaturanstieges unter unterschiedlichen Bedingungen entsprechend viel Zeit benötigt“, so McPherson weiter. „Wir haben uns entschieden, eine alltägliche Aufgabenstellung wie diese dafür zu nutzen, den Application Builder einzusetzen und damit unsere Kollegen in der Produktion zu unterstützen."

Leistungsfähig und anwenderfreundlich

„Mit dem Application Builder können wir leistungsfähige und trotzdem leicht zu bedienende Anwendungen erstellen“, erklärt McPherson. „Wenn man Bonddrähte optimal einsetzen will, muss man sehr genau wissen, wie viel Strom sicher durch die Drähte transportiert werden kann. Dies hängt sehr stark von der Geometrie und der Biegung des Drahtes ab. Eine Funktion der von uns erstellten App verwendet eine Parameterstudie, um zu zeigen, wie die Anzahl der Drähte die maximale Drahttemperatur bei vorgegebenem Strom beeinflusst. Früher mussten wir diese Werte aus Tabellen entnehmen, die wir mit vielen Comsol Multiphysics Parameterstudien erzeugt hatten“, fährt McPherson fort.

„Heute können wir mit einer klaren, einfachen Anwendung arbeiten und erhalten diese Daten, ohne dafür einen Entwickler bemühen zu müssen. Außerdem sind Ergebnisse, die wir mittels der App erhalten, genauer als die, die wir mit der Nutzung der Tabellen erzielt haben, da die von der App gelieferten Informationen für den jeweiligen Anwendungsfall neu berechnet werden.“ (mz)

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