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2011 年度 実績報告書

3次元実装系の効率的なモデリングと解析手法

研究課題

研究課題/領域番号 21500057
研究機関香川大学

研究代表者

丹治 裕一  香川大学, 工学部, 准教授 (10306988)

キーワード実装 / 3次元 / 集積回路 / シミュレーション / 寄生素子
研究概要

プリント基板の解析のためのSiPの簡易モデルの作成について検討を行った。プリント基板の解析では,SiPなどの部品は可能な限り簡潔に表現する必要がある。一方、実態に合わないモデルを使用したのでは解析の意味がない。それゆえ、必要最低限の正確さは必要である。また,シミュレーションが発散することは問題となるので、モデルの安定性は必須である。この要求を満たす方法が、確率的平衡化打切り法である。本手法は許された精度の下で最小の次元でシステムを表現できる平衡化打切り法を基本とし,低次元化されたシステムの受動性(安定性)を保証した方法である。しかしながら、平衡化打ち切り法の導入によっては良好な近似精度を得ることができなかった。そこで、方向性を変え、SiPの簡易モデルを作成する際に必要となる平面回路を、インダクタンス、キャパシタンス、抵抗からなる等価回路で表現する方法を提案した。この等価回路は、マックスウェルの方程式の近似によって与えられ、平面回路の誘電体部をキャパシタと抵抗、導体部分をインダクタ、抵抗で表現したものである。様々な形状を有するパッケージに対応させるため、従来のグランドを定義するモデルからグランドを定義しないものに変更を行った。
さらに、23年度に開発を行った回路シミュレータの改良を行った。電磁界解析手法であるFDTD法を模した回路ベースFDTD法、連立方程式の高速ソルバであるGMRES,CGS、回路内に非線形素子が存在する場合に有効となるウッドベリの公式の導入を行い、従来と比較して大幅に演算効率を改善した。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2011

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Performance Comparison of Fast Transient Simulation Techniques for Large RLC Networks with CMOS Loads2011

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Tanji
    • 雑誌名

      Proceedings of The 2011 IEEE Workshop on Nonlinear Circuit Networks

      ページ: 156-159

    • 査読あり
  • [学会発表] CMOS負荷を持つ密に結合された大規模RLC回路網の効率的な解析2011

    • 著者名/発表者名
      丹治裕一
    • 学会等名
      電子情報通信学会非線形問題研究会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      20111100
  • [学会発表] FDTD法の回路解析への応用について2011

    • 著者名/発表者名
      丹治裕一
    • 学会等名
      電子情報通信学会エレクトロニクスシミュレーション研究会
    • 発表場所
      長崎
    • 年月日
      20111000
  • [学会発表] 非線形デバイスを含む大規模線形回路網のGMRESによる解析2011

    • 著者名/発表者名
      丹治裕一
    • 学会等名
      電子情報通信学会非線形問題研究会
    • 発表場所
      香川
    • 年月日
      20110500

URL: 

公開日: 2013-06-26  

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