1、 “独具特色, 异军突起”记COMSOL 中国年会采访 陈刚 COMSOL 在中国市场还是近几年的的事情, 其实 Svante Littmarck 和 Farhad Saeidi 于 1986 年创立了 COMSOL 公司, 这是一家快速成长的高科技工程软件公司, 在全球设有 21 个办公室, 并通过分销商网络覆盖更多地区, 包括巴西、中国、丹麦、芬兰、法国、德国、印度、意大利、荷兰、挪威、俄国、瑞士、英国以及美国等。本次是 COMSOL 公司在华的第三次年会。COMSOL 是全球仿真软件提供商, 致力于为科技型企业、研究实验室和大学提供产品设计和研究的软件解决方案, 是全球多物理场建模解决方
2、案的提倡者与领导者。发展至今, 其旗舰产品 COMSOL Multiphysics已成为一个集物理系统建模和仿真 App 开发于一体的软件平台, 尤其擅长对耦合或多物理场现象的仿真分析。多个附加模块将仿真平台扩展到电气、力学、流体流动和化工等领域。接口工具实现了 COMSOL Multiphysics仿真与 CAE 领域的所有主流技术计算工具和 CAD 工具的集成。仿真专业人员借助 COMSOL Server能够向其遍布世界各地的设计团队、制造部门、测试实验室及客户部署仿真 App。为期两天的用户年会内容丰富, 精心策划的各项环节汇集了业界重磅专家和学者, 以及精彩纷呈的主题演示和精选的用户应
3、用案例。在展示新技术的同时, 力求能体现出国内仿真技术应用的深度和广度。与会者充分感受到专家主题演讲精彩纷呈;小型培训课程内容翔实、可操性强;资深用户仿真研究成果分享等几大特色。正如 COMSOL 集团首席执行官 Svante Littmarck 博士在本次盛会中致辞时提到:“我们的客户一直走在产品创新的前沿, 而产品创新则塑造人类的未来。我们立志不懈地提升 COMSOL 软件的建模能力, 将加强仿真专业人士与同事之间的协作当成一切工作的核心, 由此支持客户的研发与创新工作。一年一度的年会活动搭建了一个交流多物理场建模知识的平台, 为 COMSOL 社区提供了一个相互连接的机会。”期间, 记者
4、有幸采访了 COMSOL 首席执行官 Svante Littmarck 博士, 了解了COMSOL 作为创新型科技公司快速发展的原因。在技术上, COMSOL 始终坚持自身的特点, 做到某一方向的独树一帜。Svante Littmarck 博士介绍, COMSOL 最强大的功能在于多物理场, 在全球还是首屈一指的。比如半导体光电子器件可能会涉及光的吸收。但其他的半导体仿真软件局限于对半导体微电子器件的仿真, 例如 PIN 管或 CMOS 管本身的 I-V 特性, 动态或静态的。COMSOL 可以考虑光场的吸收、光子转换为载流子等因素, 所以我们可以直接进行光电器件模拟, 例如可调的 LED 器
5、件的发光光谱如何随材料组分的变化而变化;半导体的模态等光学特性, 然后将其耦合到半导体中。总的来说, (COMSOL) 对于多物理场的处理更加强大。半导体行业目前比较关注的是热管理。传统的处理方式是假设半导体器件均匀发热, 但实际上器件在工作时电流具有分布, 所以某些地方热量较高, 导致半导体属性发生变化, 进而影响器件性能。与其他软件相比, 使用COMSOL 进行模拟的精度会有很大的提升。在引领全球竞争力方面, COMSOL 也独具特色。Svante Littmarck 博士谈到, 以半导体市场为例, 2013 年我们专门针对半导体市场发布了半导体模块。这是客户对我们的要求:他们希望软件具有
6、优秀的可行性, 能够测试新材料, 例如有机半导体材料, 而辅助软件解决方案很难处理这类材料, 它们只能处理传统的半导体材料。许多来自电导体领域的客户希望使用新型材料进行实验, 将材料应用在太阳能电池等其他半导体产品中。我们的半导体模块拥有出色的可行性, 不仅可以实现半导体装置仿真, 而且能模拟半导体装置中的传热, 还能将光子学和半导体装置仿真结合在一起, 从而模拟光电子学。短短两天的采访, 记者充分感受到了 COMSOL 这个充满活力的科技公司蒸蒸日上的发展势头。正如 COMSOL 一直所坚持的企业文化:讲求创新、充满活力、锐意进取。致力于在一个激动人心、充满挑战的环境里激发创造力。无线传感器
7、网络使半导体晶圆制造厂保持高效率运行问题对半导体晶圆制造至关重要的是细致、准确地沉积多层化学材料, 以形成数千、数百万甚至在有些情况下是数 10 亿个晶体管, 构成各种各样复杂的集成电路 (IC) 。在制造这些 IC 的过程中, 每一步都要精确计量不同的化学气体, 而气体使用量差异会很大, 这是由不同的工艺所决定。在大多数情况下, 这些步骤是高度自动化的。有趣的是, 尚未自动化的竟然是一个非常简单的步骤, 这就是“保持气体充足供应”。在 ADI 公司位于美国加利福尼亚州圣何塞附近的硅谷制造厂中, 用于晶圆制造的专用气罐超过 175 个。这些气罐受到了密切监视, 以确保不中断供气。供气意外中断会
8、导致价值数 10 万美元的晶圆报废、损失收入并使产品交付出现不可接受的延迟。为了避免停机, 技术人员每天 3 次手工记录工厂中每个气罐的压力。这种手工流程容易出现人为差错, 维护成本也很高。以前使用这种手工数据记录方法是因为人们认为通信系统配线很昂贵, 在工厂中使用是不现实的。气罐在工厂中到处都是, 而且大多数气罐附近都没有 AC 电源插座或以太网插口。出于安全和抗震原因, 用混凝土墙建造了这座工厂, 因此安装新导线成本之高令人望而却步。此外, 供电及通信线路安装这种大型项目也会中断制造过程, 会要求工厂停工。用无线网格网络解决问题为了在不中断制造过程的前提下解决配线问题, 初步部署了一个 3
9、2 节点 Smart Mesh IP无线网格网络, 以监视机柜中每个气罐的压力 (图 2) 。每个节点都由一对 AA L91 锂电池供电, 以在正常工作情况下提供大约 8 年运行寿命。也就是说, 无需增加配线、也不必停工, 就可以安装网络, 只需偶发地进行定期维护以更换电池。尽管该工厂是混凝土建筑, 金属架构无处不在, 但是该网络已经证明是高度可靠的。到本文写成时, 这个网络已经连续运行超过 83 天, 发送了超过 2600 万个数据包的读数, 其中仅 1 个数据包丢失, 这意味着可靠性99.99999%。这是高可用性通信网络及计算机系统严格的“5 个 9”可靠性的100 倍。这种级别的网络可
10、靠性可确保工厂长期免于维护, 而且系统能够承受工厂和 RF 环境中出现的不利变化。在气罐机柜中, 对每个气罐都要测量气罐压力和稳定压力, 测得的读数通过Smart Mesh 无线网络发送到一个中央监视系统。每个 Smart Mesh 节点都连接到一对气罐, 并通过无线网格网络向一个涵盖整个建筑物的 Web 服务器发送读数。在控制室中, 通过工厂的站点管理软件工具显示实时读数, 并自动计算运行速率和趋势曲线, 以预测气罐定期更换 (图 3) 需求。此外, 还设定了低压门限, 如果气罐压力在所设定的更换时间之前达到了高级警报门限, 就向工厂技术人员发出警报。警报内容会显示在控制室监视器上, 并以“全天整周”的方式通过互联网发送给工厂技术人员和工厂管理软件。
