Simulacija hlađenja elektronike

Za OEM proizvođače poluvodiča ključno je razumjeti utjecaj strukture paketa na toplinsko ponašanje i pouzdanost, posebno s povećanjem gustoće snage i složenosti u suvremenom razvoju paketa. Izazovi poput onih u razvoju složenog sustava na čipu (SoC) i 3D-IC (integrirani krug) znače da toplinski dizajn mora biti sastavni dio razvoja paketa. Sposobnost podrške daljnjem lancu opskrbe toplinskim modelima i savjetima za modeliranje koji nadilaze vrijednosti podatkovnih podataka ima različitu vrijednost na tržištu.Za proizvođače elektronike koji integriraju pakirane IC-ove u proizvode, važno je biti u stanju s točnošću predvidjeti temperaturu spajanja komponente na tiskanoj ploči (PCB) unutar okruženja na razini sustava kako bi se razvili odgovarajući dizajni upravljanja toplinom koji su isplativi. Softverski alati za simulaciju hlađenja elektronike pružaju taj uvid. Poželjno je da toplinski inženjeri imaju na raspolaganju opcije za modeliranje vjernosti IC paketa kako bi odgovarale različitim fazama projektiranja i dostupnosti informacija. Za modeliranje najveće preciznosti kritičnih komponenti u prolaznim scenarijima, detaljan toplinski model moguće je automatski kalibrirati na podatke o prijelaznom mjerenju temperature spoja pomoću Simcenter rješenja.

Istražite termalnu simulaciju IC paketa

• Tijek toplinskog razvoja poluvodičkog paketa visoke gustoće - gledajte webinar

Modelirajte toplinske performanse složenih višeslojnih PCB-a i montiranih uređaja kako biste točno predvidjeli temperaturu spoja komponenata. Razumijevanje toplinskog utjecaja ploče zahtijeva pravu razinu točnosti, prilagođenu dostupnim informacijama u svakoj fazi razvoja.

Unutar termičkog dizajna elektronike, opcije za vjernost toplinskog modeliranja PCB-a od jednostavnih tipova, toplinske vodljivosti u svakom sloju, do eksplicitnog modeliranja bakrenog traga prikladne su za različite faze razvoja. To uključuje od istraživanja položaja komponenata do provjere toplinskih performansi potpuno usmjerene ploče. Među najnovijim pristupima toplinskoj analizi PCB-a je modeliranje cijele ploče kao mrežnog sklopa koji je računski učinkovit bez žrtvovanja točnosti.

Povezivanje tijeka rada elektroničkog dizajna i mogućnost uvoza podataka o pločama iz vodećih EDA softverskih formata datoteka, kao i ažuriranja modela novim informacijama, ključni su pokretač za učinkovite procese toplinske analize. Postoje jasne prednosti u alatima koji omogućuju inženjerima jednostavnu obradu podataka ECAD datoteka koji sadrže raspored ploče, detalje usmjeravanja i informacije o komponentama kako bi se ubrzalo stvaranje toplinskog modela zajedno s metodama za implementaciju informacija o snazi u toplinsku analizu.

Pogledajte webinar - višeslojna PCB toplinska i termomehanička simulacija

Da bi se postigla najveća točnost u toplinskoj analizi PCB-a, uključujući džulsko zagrijavanje bakrenog traga na PCB-u, korisno je surađivati s elektroničkim inženjerima koji rade na simulaciji PCB-a signala i integriteta snage. Kosimulacija između softvera za hlađenje 3D elektronike i softvera za simulaciju integriteta snage EDA precizno predstavlja rasipanje snage u tragovima bakra na ploči koja uzima u obzir promjene električnog otpora s temperaturom. Istražite razloge za elektrotermalnu ko-simulaciju PCB-a u ovom videu.

Kućišta za elektroniku moraju sadržavati sklopove PCB-a, komponente, napajanja, priključke, senzore i još mnogo toga. Također mora osigurati dovoljan protok zraka za hlađenje ili vodljivi prijenos topline u okolinu kako bi se osigurale pouzdane performanse proizvoda. Bilo da dizajnirate industrijsko kućište s prisilnom konvekcijom hlađeno, zapečaćeno kućište za avioniku ili najnoviji proizvod potrošačke elektronike s tankim faktorom, ovi 3D CFD alati za toplinsku analizu omogućuju brzo istraživanje različitih rješenja za hlađenje. Alati koji mogu lako ili izravno upravljati MCAD geometrijom za CFD simulaciju su povoljni tako da se manje fokusirate na korake prethodne obrade, a više na rezultate toplinskog modeliranja na razini sustava kućišta i optimizaciju vašeg dizajna.Preuzmite kompletan vodič za upravljanje toplinom kućišta za savjete za dizajn.

Hlađenje podatkovnog centra za pouzdan rad ključno je kako bi se izbjegli prekidi ograničenih performansi. Hlađenje podatkovnih centara širom svijeta značajan je udio energije i to će se povećati s proširenjem potražnje za obradom umjetne inteligencije, pa je učinkovit dizajn hlađenja od velike važnosti za uspješne i održive operacije podatkovnih centara. Pomoću CFD simulacije možete predvidjeti protok zraka i prijenos topline u tradicionalnim dvoranama podatkovnih centara i sličnim velikim složenim sustavima. Možete osigurati da poslužitelji, stalci i kritične komponente ostanu unutar potrebnih temperaturnih granica i razviti najučinkovitiju strategiju hlađenja. Tekuće hlađenje se sve više usvaja zbog prednosti prijenosa topline. Pomoću kombinacije Simcenter 3D CFD i 1D alata za simulaciju sustava možete procijeniti hladne ploče izravno na čip, sustave cjevovoda, izmjenjivače topline, CDU-ove u cijelom podatkovnom centru, pa čak i rješavati izazove toplinskog modeliranja sustava za novu tehnologiju uranjanja hlađenja i odabrati dvofazna rješenja za hlađenje.Pročitajte bijelu knjigu na 11 ključnih savjeta za učinkovito hlađenje podatkovnih centara sada.Pogledajte webinar za modeliranje sustava: Povećanje energetske učinkovitosti i održivosti podatkovnih centara

Tekuće hlađenje nudi prednosti za učinkovito i učinkovito hlađenje elektroničkih aplikacija gdje postoje visoki zahtjevi za odvođenje topline u svrhu rada i pouzdanosti. Od minimiziranja prilagođenog pada tlaka hladne ploče u aplikacijama energetske elektronike do pomaganja toplinskom dizajnu u području sve većeg usvajanja potapajućeg hlađenja poslužitelja, koristite preciznu 3D simulaciju hlađenja CFD elektronike i dinamiku 1D fluida kako biste optimizirali svoj dizajn hlađenja tekućinom.Pogledajte videozapis (desno) o prednostima hlađenja tekućinom rubnog poslužitelja tvrtke Iceotope Technologies.Pogledajte prezentaciju na zahtjev - AI hardversko upravljanje toplinom: Uvid u hlađenje tekućinom u stroju za duboko učenje tvrtke Electronic Cooling Solutions Inc

Poboljšana točnost toplinske analize pomaže u ispunjavanju sve zahtjevnijih zahtjeva dizajna u suvremenom razvoju elektronike. Kalibriranje toplinskog modela s prolaznim podacima toplinskog mjerenja može vam pomoći da postignete najveću točnost u termičkoj simulaciji. Automatska kalibracija toplinskog modela prevladava potrebu za previše dugotrajnim koracima ručne kalibracije za unošenje inkrementalnih promjena atributa toplinskog modela. Korištenje kalibriranog toplinskog modela znači da se rizici nedovoljnog dizajna mogu riješiti kako bi se osigurala pouzdanost preciznim modeliranjem scenarija profila misije radi provjere izvedbe. Istodobno, uz veće povjerenje u točnost, inženjeri se mogu pozabaviti potencijalnim područjima prekomjernog dizajna kako bi smanjili troškove proizvoda.Za pregled metoda termičkog prolaznog ispitivanja i kalibracije simulacijskog modelapogledajte prezentaciju na zahtjev: Termička karakterizacija poluvodičkog paketa - termička metrika, pouzdanost do kvalitete

Tehnologija nezavisnog modela smanjenog reda (BCI-ROM) o graničnim uvjetima nudi prednosti za brzu prolaznu toplinsku analizu elektronike redova veličine brže od punog 3D CFD-a uz očuvanje točnosti. BCI-ROM se automatski generira iz 3D analize provodljivosti koja održava prediktivnu točnost, ali može riješiti 40.000+ puta brže u demonstriranim slučajevima. Aspekt "neovisan o graničnim uvjetima" modela smanjenog reda izuzetno je vrijedan, jer se mogu koristiti u bilo kojem toplinskom okruženju. BCI-ROM-ovi se mogu generirati u različitim formatima za podršku samostalnom brzom rješavanju u matričnom formatu, ugrađeni u simulaciju kruga za alate za elektrotermalnu analizu (VHDL-AMS format) ili se koriste u modeliranju alata za simulaciju 1D sustava (FMU format).Pogledaj blog: Budućnost termičkog dizajna — ranije elektrotermalne analizePogledajte na zahtjev: Ubrzajte dizajn elektroničkih sustava pomoću toplinski svjesne električne simulacije (Sadrži uvid gostujućeg zvučnika ROHM Semiconductor)

Termički dizajn za pouzdanost elektroničkih proizvoda koristi se od preciznog predviđanja temperatura, gradijenata i cikličkih prolaznih varijacija koje se naknadno mogu koristiti u termo-mehaničkoj analizi naprezanja. Termomehanička analiza koristi se za istraživanje načina kvara, potencijalnih područja rizika od degradacije, trajnosti i uvida u životni vijek.Tijekovi rada za procjenu termo-mehaničkih naprezanja CFD na analizu konačnih elemenata (FEA) mogu imati nekoliko oblika. CFD analizu može izvesti namjenski toplinski analitičar u elektroničkom softveru za hlađenje, a 3D rezultati prolazne temperature mogu se izvesti u mehanički FEA alat. Alternativno, inženjeri koji rade u CAD okruženju mogu imati koristi od kombiniranog termičkog CFD-a ugrađenog u CAD i termo-mehaničke analize naprezanja kako bi se skratilo ukupno vrijeme analize.Istražite tri tijeka rada za simulaciju hlađenja CFD elektronike i termo-mehaničku analizu naprezanja FEA elektronike u ovom webinar na zahtjev.