工业软件与测试仪器解决方案专家

产品资讯

客服咨询

Customer Service

咨询热线

13670067521

底部二维码

您亦可以关注微信公众号,
了解深圳市和粒科技有限公司更多
行业动态

Simcenter FLOEFD电子元件冷却中心模块

2025-04-16

优势

结合Simcenter FLOEFD和Simcenter Flotherm的强大的电子元件相关功能,对CAD内部的电子元件进行精确的热仿真

● 在CAD中提前进行强大的热设计仿真和设计空间探索,防止重新设计并消除昂贵的物理原型设计

● 使用Simcenter FLOEFD和Simcenter Flotherm的精选技术提供的强大功能,执行准确、快速的热分析,并使其更易于与电子和机械设计工作流程集成

● 验证电子元件冷却系统性能,确保可靠性和延长产品寿命

摘要

Simcenter FLOEFD是Siemens Xcelerator业务平台的一部分,该仿真软件工具可用于在产品开发早期提前进行计算流体力学(CFD),完全嵌入到计算机辅助设计(CAD)软件中。您可以使用3D CAD几何体直接仿真流体流动和传热,而无需将数据转换到单独的分析环境。根据您的需求,有几种特定于电子元件冷却的模块可能适合您的需求。

image.png

电力电子元件的3D热仿真与BCI-ROM仿真的比较

Simcenter FLOEFD电子元件冷却中心模块将Simcenter Flotherm软件的多项关键技术与您常用的CAD环境中的Simcenter FLOEFD结合在一起,包括NX软件、Solid Edge软件、Creo和CATIA V5。它具有强大的功能,可帮助您快速准确地预测电子设备的热行为,验证电子元件冷却系统性能以实现较长的产品寿命,并轻松探索复杂电子组件的冷却方法。

image.png

image.png

Simcenter FLOEFD电子元件冷却中心模块由多个模块和功能组成,即:

Simcenter FLOEFD电子元件冷却模块

该模块提供:

● 用于计算导电固体中稳态直流电的焦耳热。电势和电流的计算仅在导电固体中进行,例如金属和含金属的复合材料。材料的电阻率可以是各向同性的、各向异性的或与温度相关的。

● 用于促进电子设备仿真的紧凑模型。该模块提供双电阻紧凑模型,该模型基于经批准的联合电子设备工程委员会(JEDEC)标准进行了测试;标准JEDEC封装外形的内置双电阻模型库;热管紧凑模型。

● 用于获取双轴热导率值的PCB生成器。热导率可以从PCB结构中自动得出,并且可以访问指定导体和介电材料的特性。

● 强大的材料库:除了基本材料外,还包括以下数据库:来自不同制造商的1,000 多种风扇;合金、陶瓷、金属、聚合物、层压板、玻璃和矿物等固体材料以及半导体;集成电路(IC)封装;单级和多级热电制冷器(TEC);界面材料(接触热阻);以及双电阻元件。

image.png

电子设备的仿真

Simcenter FLOEFD EDA Bridge模块

强大的Simcenter FLOEFD EDA Bridge允许用户将包含材料和集成电路(IC)热特性的详细PCB导入到Simcenter FLOEFD中,以便单独进行热分析,也可以作为更大的系统级组件的一部分进行热分析。

image.png

从EDA数据到导入3D CAD的PCB

导入的PCB可以表示为带有铜轨迹的完全详细的3D几何体、具有双轴热导率值的PCB组件或智能PCB。利用智能电路板,可通过网络组件对全布线电路板内的铜和电介质进行建模,计算效率非常高,可缩短求解时间。此外,它还允许导入PDML文件。

支持以下PCB导入文件格式:IDF、CC和CCE(Siemens Digital IndustriesSoftware的Xpedition软件和PADS软件的原生文件格式)、ODB++(用于PCB制造的中性文件格式)、ProStep(*idx、*idz、*xml)以及IPC2581B(IPC数字产品模型交换联盟的中性文件格式)。

Simcenter FLOEFD T3STER自动校准模块

该模块通过使用热测试数据进行自动校准,帮助您在仿真中实现IC封装的高保真度建模。

由于缺乏对内部结构的了解,仿真中使用的半导体封装特性数据可能与实际数据不同。Simcenter Micred  T3STER硬件可快速准确地测量对外加功率阶跃的瞬态热响应。处理此结温数据可以生成结构函数,将从器件结到环境的热流路径表示为热阻与热容的曲线。

用户可以使用该模块导入测试数据,然后校准其热模型以紧密匹配结构函数。参数化研究的校准模式会搜索封装尺寸和材料属性,以符合测量要求,以便模型能够表示封装结构的热行为和材料属性,从而提供高保真度。

image.png

自动校准的封装热模型

Simcenter FLOEFD BCI-ROM和Package Creator模块

该模块允许用户生成独立于边界条件的降阶热模型(BCI-ROM),可在任何热环境下快速、准确地建模。降阶模型是从仅传导分析中提取的,尤其适用于瞬态分析。用户指定提取的传热系数范围。BCI-ROM保留了与3D热模型在空间和时间上的高精度,同时求解速度提高了几个数量级。BCI-ROM导出文件有三种主要格式:

● 矩阵格式(用于独立解决方案)

● VHDL-AMS格式(用于电路仿真工具电热分析,例如PartQuest Explore或 Xpedition AMS)

● FMU格式(用于1D系统仿真工具,例如Simcenter Amesim软件或Simcenter Flomaster软件)

此外,Simcenter FLOEFD可以导出对一系列边界条件有效的SPICE格式的热网表。

image.png

电力电子封装的热仿真

Package Creator应用程序允许您在几分钟内从常见的IC封装系列库中快速创建基于清晰3D CAD的详细热模型几何体。要创建封装,您可以指定各种组件,例如封装材料、芯片、芯片贴装、引线框架、芯片贴装焊盘和键合线,以获得更精确的热模型。

电气元件

这种热电紧凑模型允许您通过给定元件的电阻将元件添加到直流(DC)电热计算中。计算相应的焦耳热并将其作为热源施加到实体上。电气元件分为电阻器和导线两种:电阻器元件使用提供的总电阻,而导线元件根据导线的材料特性、长度和横截面积自动计算电阻。或者,您还可以指定导线绝缘体的热阻。

image.png

使用精确的热电紧凑模型进行的仿真

更多Simcenter产品信息,欢迎联系和粒科技!


底部二维码