北京
2026年7月22日-24日，第二十届中国半导体行业协会半导体分立器件年会在扬州隆重召开。作为中国功率半导体领域最具影响力的年度行业盛会之一，本次年会聚集了产业链上下游的顶尖企业、科研院所及行业专家。
在新能源汽车、光伏储能与轨道交通等高功率应用场景持续井喷的背景下，如何突破功率模组的高可靠性设计瓶颈、提升制造良率与使用寿命，成为了本届年会上各方探讨的核心议题。
在此次年会上，培风图南（PFTN）作为国内领先的制造类EDA与TCAD软件提供商，受邀出席并由公司技术专家温馨博士发表了题为《功率模组多物理场耦合仿真——从芯片精细损耗到失效机理分析》的主题演讲。基于其在底层物理模型与多物理场求解器方面的长期积累，培风图南为行业带来了一套严谨且系统化的可靠性仿真新思路。
上图为培风图南温馨博士会上的主题演讲
聚焦“真实工况”，破解传统仿真困境
在年会的技术交流环节，与会专家普遍认为，随着功率密度不断提升，以及电动汽车等应用场景启停频繁、负载变化剧烈的特性，功率模组面临的风险已从单一的稳态过热，演变为复杂的瞬态冲击与循环损伤。
培风图南温馨博士在演讲中剖析了目前行业面临的工程痛点：传统仿真流程往往呈现“割裂”状态。传统仿真流程通常存在“三处断点”：一是热源采用固定平均功率输入，忽略了真实工况下的瞬态波动；二是温度分析与结构分析由不同团队独立求解，存在数据断层等情况；三是风险评估仅在模组设计完成后作为事后判断的依据。这种单向的仿真链路，难以捕捉功率模组在真实负载下的瞬态响应，也无法为设计与工艺的迭代提供可追溯的指导。
打通“电-热-结构”全链，实现设计阶段仿真左移
针对行业普遍存在的瓶颈问题，温博士在演讲中详细展示了培风图南自主研发的多物理场耦合仿真平台。与传统的单点仿真工具不同，该方案建立了一条从SPICE系统电路和真实工况出发的解决方案。
从3D结构建模与网格剖分出发，完成寄生参数提取及子电路构建，并基于应用电路实现电-热-力多物理场瞬态耦合求解。在这个过程中可以一次性获取电流、电压、功率与温度分布，并将温度场无缝映射至力学模型，从而精准评估关键部件的疲劳寿命与失效风险。
值得注意的是，培风图南通过优化算法大幅提高仿真效率。通过算法层面的核心突破，使得该平台能够将耦合求解的耗时从传统方案的天级或周级，大幅压缩至数小时以内，且实现了电压、电流、温度等物理量的一次性同步求解，有效消除了传统异步迭代中容易出现的时序延迟与插值误差。这一技术特性，使可靠性评估真正实现了“仿真左移”，将“失效后的事后分析”前移至“设计阶段的主动优化”，帮助工程师在制造之前提前锁定风险阶段、器件与关键部位。
填补国产多物理场全链条仿真空白
从行业视角来看，培风图南此次年会的技术展示具有更深层的产业意义。
长期以来，涵盖系统级SPICE电路仿真、封装级热仿真与结构应力分析的全链条多物理场耦合工具，在商业市场中高度集中。在车规级功率器件面临严苛长周期寿命验证的当下，这类工具不仅是提高产品可靠性的“放大镜”，更直接决定了企业研发投入的试错成本。
培风图南基于自研底层算法打造的多物理场仿真平台，打破了国外软件在“功率模组级失效机理分析”与“系统级可靠性预测”领域的长期壁垒。其方案不仅提供了自主可控的研发保障，更为国内功率半导体产业从单纯追求产能规模，向高质量车规级应用转型，提供了一套精准、高效且数据可追溯的数字化底座。
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