Simulare de răcire electronică

Pentru producătorii OEM din semiconductori este crucial să se înțeleagă influența structurii pachetelor asupra comportamentului și fiabilității termice, în special cu creșterea densității și complexității de putere în dezvoltarea modernă a pachetelor. Provocările precum cele din dezvoltarea complexă a sistemelor pe un cip (SoC) și 3D-IC (circuit integrat) înseamnă că proiectarea termică trebuie să fie integrantă a dezvoltării pachetelor. Capacitatea de a sprijini lanțul de aprovizionare cu modele termice și sfaturi de modelare care depășesc valorile foilor de date are o valoare diferențiată pe piață.

Pentru producătorii de electronice care integrează circuitele integrate ambalate în produse, este important să poată prezice cu precizie temperatura de joncțiune a unei componente pe o placă de circuite imprimate (PCB) într-un mediu la nivel de sistem pentru a dezvolta modele adecvate de gestionare termică care sunt rentabile. Instrumentele software de simulare a răcirii electronice oferă această perspectivă. Este de dorit ca inginerii termici să aibă opțiuni disponibile pentru modelarea fidelității pachetelor IC pentru a se potrivi diferitelor etape de proiectare și disponibilității informațiilor. Pentru modelarea cu cea mai mare precizie a componentelor critice în scenarii tranzitorii, este posibil un model termic detaliat pentru a calibra automat datele de măsurare tranzitorii la temperatura joncțiunii cu soluțiile Simcenter.

Explorați simularea termică a pachetului IC

• Flux de lucru de dezvoltare termică a pachetelor semiconductoare de înaltă densitate - urmăriți webinarul

Modelați performanța termică a PCB-urilor complexe cu mai multe straturi și a dispozitivelor montate pentru a prezice cu precizie temperatura joncțiunii componentelor. Înțelegerea influenței termice a plăcii necesită un nivel adecvat de precizie, adaptat informațiilor disponibile în fiecare etapă de dezvoltare.

În cadrul proiectării termice electronice, opțiunile pentru fidelitatea modelării termice PCB de la tipuri simple, conductivitate termică în fiecare strat, până la modelarea explicită a urmelor de cupru sunt potrivite pentru diferite etape de dezvoltare. Aceasta include de la explorarea plasării componentelor până la verificarea performanței termice a unei plăci complet direcționate. Printre cele mai recente abordări ale analizei termice PCB se numără modelarea unei plăci întregi ca ansamblu de rețea, care este eficient din punct de vedere computațional, fără a sacrifica precizia.

Conectivitatea fluxului de lucru de proiectare electronică și capacitatea de a importa informații despre plăci din formatele de fișiere software EDA de vârf și, de asemenea, de a actualiza modelele cu informații noi, este un factor cheie pentru procese eficiente de analiză termică. Există avantaje clare în instrumentele care permit inginerilor să proceseze cu ușurință datele fișierelor ECAD care conțin aspectul plăcii, detalii de rutare și informații despre componente pentru a accelera crearea modelului termic alături de metode de implementare a informațiilor despre putere în analiza termică.

Urmăriți webinarul - simulare termică și termomecanică PCB cu mai multe straturi

Pentru a obține cea mai mare precizie în analiza termică a PCB, inclusiv încălzirea cu joule a urmelor de cupru de pe PCB, este avantajos să colaborați cu inginerii electronici care lucrează la simularea semnalului PCB și a integrității puterii. Co-simularea dintre software-ul de răcire electronică 3D și software-ul de simulare a integrității puterii EDA reprezintă cu exactitate disiparea puterii de cupru a plăcii, ținând cont de schimbările de rezistență electrică odată cu temperatura. Explorați motivele co-simulării electrotermice PCB în acest videoclip.

Carcasele electronice trebuie să găzduiască ansambluri PCB, componente, surse de alimentare, conectori, senzori și multe altele. De asemenea, trebuie să asigure un flux de aer de răcire suficient sau un transfer conductiv de căldură în mediul înconjurător pentru a asigura performanțe fiabile ale produsului. Indiferent dacă proiectați o carcasă industrială răcită prin convecție forțată, o carcasă de avionică sigilată sau cel mai recent produs electronic de consum cu factor de formă subțire, aceste instrumente de analiză termică 3D CFD permit explorarea rapidă a diferitelor soluții de răcire. Instrumentele care pot gestiona geometria MCAD ușor sau direct pentru simularea CFD sunt avantajoase, astfel încât să vă concentrați mai puțin pe etapele de preprocesare și mai mult pe rezultatele modelării termice la nivelul sistemului de incintă și optimizarea designului.

Descarcă ghidul complet la managementul termic al carcasei pentru sfaturi de proiectare.

Răcirea Data center pentru o funcționare fiabilă este crucială pentru a evita întreruperile la performanța limitată. Răcirea centrelor de date la nivel mondial reprezintă o proporție semnificativă de energie și aceasta va crește odată cu extinderea cererii de procesare AI, astfel încât proiectarea eficientă a răcirii este de o importanță deosebită pentru operațiunile de succes și durabile ale centrelor de date. Folosind simularea CFD, puteți prezice fluxul de aer și transferul de căldură în sălile tradiționale ale centrelor de date și sisteme complexe similare mari. Vă puteți asigura că serverele, rack-urile și componentele critice rămân în limitele de temperatură necesare și puteți dezvolta cea mai eficientă strategie de răcire. Răcirea lichidă este adoptată din ce în ce mai mult datorită avantajelor transferului de căldură. Folosind o combinație de instrumente Simcenter 3D CFD și 1D de simulare a sistemelor 1D, puteți evalua plăcile reci direct-to-chip, sistemele de conducte, schimbătoarele de căldură, CDU-urile către întregul centru de date și chiar puteți aborda provocările de modelare termică a sistemului pentru tehnologia emergentă de răcire prin imersie și puteți selecta soluții de răcire în două faze.

Citiți cartea albă pe 11 sfaturi cheie pentru răcirea eficientă a centrelor de date acum.

Vizualizați un webinar de modelare a sistemului: Îmbunătățirea eficienței energetice și a durabilității centrelor de date

Răcirea cu lichid oferă avantaje pentru răcirea eficientă și eficientă a aplicațiilor electronice în care există cerințe ridicate de disipare a căldurii în scopuri de funcționare și fiabilitate. De la minimizarea căderii de presiune personalizate a plăcilor reci în aplicațiile electronice de putere până la sprijinirea proiectării termice în zona adoptării crescânde a răcirii prin imersie a serverelor, utilizați simularea precisă de răcire electronică CFD 3D și dinamica fluidelor 1D pentru a vă optimiza designul răcit cu lichid.

Urmăriți videoclipul (dreapta) despre avantajele răcirii lichide ale serverului edge de la Iceotope Technologies.

Vizualizați prezentarea la cerere - Managementul termic hardware AI: informații despre răcirea lichidului mașinii de învățare profundă de la Electronic Cooling Solutions Inc

Precizia îmbunătățită a analizei termice ajută la îndeplinirea cerințelor de proiectare din ce în ce mai exigente în dezvoltarea electronică modernă. Calibrarea unui model termic cu date tranzitorii de măsurare termică vă poate ajuta să obțineți cea mai mare precizie în simularea termică. Calibrarea automată a modelului termic depășește necesitatea unor etape de calibrare manuală consumatoare de timp prohibitiv pentru a face modificări incrementale ale atributelor modelului termic. Utilizarea unui model termic calibrat înseamnă că riscurile de sub-proiectare pot fi abordate pentru a asigura fiabilitatea prin modelarea precisă a scenariilor profilului misiunii pentru a verifica performanța. În același timp, cu o încredere mai mare în precizie, inginerii pot aborda zonele potențiale de supra-proiectare pentru a reduce costurile produsului.

Pentru o prezentare generală a metodelor de testare tranzitorie termică și calibrarea modelului de simulare

urmăriți prezentarea la cerere: Caracterizarea termică a pachetelor semiconductoare - valori termice, fiabilitate la calitate

Tehnologia BCI-ROM (BCI-ROM) independent de condiții limită oferă avantaje pentru analiza termică tranzitorie rapidă a ordinelor de mărime electronice mai rapid decât CFD-ul 3D complet, păstrând în același timp acuratețea. Un BCI-ROM este generat automat dintr-o analiză de conducere 3D care menține precizia predictivă, dar poate rezolva de 40.000 de ori mai rapid în cazuri demonstrate. Aspectul „independent de condiție limită” al modelelor de ordine redusă este extrem de valoros, deoarece pot fi utilizate în orice mediu termic. BCI-ROM-urile pot fi generate în diferite formate pentru a sprijini rezolvarea rapidă independentă în format matrice, încorporate în simularea circuitului pentru instrumente de analiză electrotermică (format VHDL-AMS) sau utilizate în modelarea instrumentelor de simulare a sistemului 1D (format FMU).

Vizualizați blogul: Viitorul proiectării termice - analize electrotermice anterioare

Urmăriți la cerere: Accelerați proiectarea sistemelor electronice cu simulare electrică conștientă termic (Oferind informații de la un vorbitor invitat ROHM Semiconductor)

Proiectarea termică pentru fiabilitatea produselor electronice beneficiază de predicția precisă a temperaturilor, gradienților și variațiilor tranzitorii ciclice care pot fi utilizate ulterior în analiza stresului termo-mecanic. Analiza termomecanică este utilizată pentru a investiga modurile de defecțiune, zonele potențiale de risc de degradare, durabilitatea și informațiile privind durata de viață.

Fluxurile de lucru de evaluare a stresului termomecanic CFD la analiza elementelor finite (FEA) pot lua mai multe forme. Analiza CFD poate fi efectuată de un analist termic dedicat într-un software electronic de răcire, iar rezultatele 3D ale temperaturii tranzitorii pot fi exportate într-un instrument mecanic FEA. Alternativ, inginerii care lucrează în mediul CAD pot beneficia de un CFD termic încorporat în CAD combinat și o analiză a stresului termo-mecanic pentru a scurta timpul general de analiză.

Explorați trei fluxuri de lucru pentru simularea răcirii electronice CFD și analiza stresului termo-mecanic electronică FEA în acest articol webinar la cerere.