Numerical Algorithms for System Level Electro-Thermal Simulation

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In den kommenden Jahren wird eine genaue elektro-thermische Analyse von integrierten Schaltungen der Schlüssel zu ihrem zuverlässigen und kostengünstigen Design werden. Werkzeuge im Computer-Aided-Design müssen daher Methoden zur Simulation elektro-thermischer Effekte zur Verfügung stellen.

Ein robuster Algorithmus zur Lösung dieser Probleme erfordert einerseits ein hohes Maß an Integration in die Designprozesse der Industrie, um effektiv einsetzbar zu sein und andererseits die Möglichkeit 2D/3D Wärmeleitung zu berücksichtigen, um die thermischen Effekte präzise auf Systemebene zu beschreiben. Im Besonderen sollten die Mehrskalen-Effekte in Zeit und Ort effizient ausgenutzt werden.

Diese Arbeit stellt eine neue Methode zur automatischen Berücksichtigung von elektro-thermischen Simulationen auf Systemebene im Industriedesign vor. Die vorgeschlagene Methode modelliert das elektrische Verhalten jedes Elementes durch Kompaktmodelle mit einem zusätzlichen Temperaturknoten. Die gegenseitige Erwärmung ergibt sich dann durch eine partielle Differentialgleichung, die durch Beachtung der Energieerhaltung an das elektrische Netzwerk gekoppelt wird. Das Mehrskalenverhalten der Wärmeleitung in VLSI-Schaltkreisen wird durch ein adäquates Diskretisierungsschema ausgenutzt, das große Bereiche effizient mittels groben Gittern abbildet, aber auch Details kleinerer Größenordnung einbezieht. Es werden numerische Ergebnisse sowohl für akademische, als auch realistische Testbeispiele präsentiert, die die Korrektheit des Modells und der Methode unterstreichen.
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Dokumententyp:
Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Fakultäten und Einrichtungen:
Fakultät für Mathematik und Naturwissenschaften » Mathematik und Informatik » Dissertationen
Dewey Dezimal-Klassifikation:
500 Naturwissenschaften und Mathematik » 510 Mathematik » 510 Mathematik
Sprache:
Englisch
Kollektion / Status:
Dissertationen / Dokument veröffentlicht
Dokument erstellt am:
23.10.2009
Dateien geändert am:
22.01.2018
Datum der Promotion:
28.08.2009
Medientyp:
Text