Simulácia chladenia elektroniky

Pre polovodičových výrobcov OEM je rozhodujúce pochopiť vplyv štruktúry balíkov na tepelné správanie a spoľahlivosť, najmä so zvyšujúcou sa hustotou výkonu a zložitosťou pri modernom vývoji balíkov. Výzvy, ako napríklad vývoj komplexného systému na čipu (SoC) a 3D-IC (integrovaný obvod), znamenajú, že tepelný dizajn musí byť neoddeliteľnou súčasťou vývoja balíkov. Schopnosť podporovať ďalší dodávateľský reťazec tepelnými modelmi a modelovacími poradami, ktoré presahujú hodnoty údajových údajov, má na trhu diferencovanú hodnotu.Pre výrobcov elektroniky integrujúcich balené integrované obvody do výrobkov je dôležité, aby boli schopní presne predpovedať teplotu spojenia komponentu na doske plošných spojov (PCB) v prostredí na úrovni systému, aby sa vyvinuli vhodné návrhy tepelného manažmentu, ktoré sú nákladovo efektívne. Softvérové nástroje na simuláciu chladenia elektroniky poskytujú tento prehľad. Je žiaduce, aby tepelní inžinieri mali k dispozícii možnosti modelovania vernosti balíkov IC tak, aby vyhovovali rôznym fázam návrhu a dostupnosti informácií. Pre modelovanie kritických komponentov s najvyššou presnosťou v prechodných scenároch je možné pomocou riešení Simcenter automaticky kalibrovať podrobný tepelný model na prechodné údaje merania teploty spojenia.

Preskúmajte tepelnú simuláciu balíka IC

• Pracovný postup tepelného vývoja polovodičov s vysokou hustotou - pozrieť webinár

Modelujte tepelný výkon zložitých viacvrstvových dosiek plošných spojov a namontovaných zariadení na presné predpovedanie teploty spojenia komponentov. Pochopenie tepelného vplyvu dosky vyžaduje správnu úroveň presnosti, ktorá zodpovedá dostupným informáciám v každej fáze vývoja.

V rámci tepelného dizajnu elektroniky sú možnosti vernosti tepelného modelovania PCB od jednoduchých typov, tepelnej vodivosti v každej vrstve až po explicitné modelovanie stopy medi vhodné pre rôzne fázy vývoja. To zahŕňa od skúmania umiestnenia komponentov až po overenie tepelného výkonu plne smerovanej dosky. Medzi najnovšie prístupy k tepelnej analýze PCB patrí modelovanie celej dosky ako sieťovej zostavy, ktorá je výpočtovo efektívna bez obetovania presnosti.

Pripojenie pracovných postupov elektronického dizajnu a schopnosť importovať informácie o doskách z popredných formátov súborov softvéru EDA a tiež aktualizovať modely novými informáciami sú kľúčovým umožňujúcim efektívne procesy tepelnej analýzy. Nástroje, ktoré umožňujú inžinierom ľahko spracovať údaje o súboroch ECAD obsahujúce rozloženie dosky, podrobnosti smerovania a informácie o komponentoch, majú jasné výhody, aby sa urýchlilo vytváranie tepelného modelu spolu s metódami na implementáciu informácií o napájaní v tepelnej analýze.

Pozrite si webinár - viacvrstvová tepelná a termomechanická simulácia PCB

Na dosiahnutie najvyššej presnosti v tepelnej analýze PCB vrátane joulového ohrevu medenej stopy na PCB je výhodné spolupracovať s elektronickými inžiniermi pracujúcimi na simulácii signálu PCB a výkonovej integrity. Spolusimulácia medzi softvérom na chladenie 3D elektroniky a softvérom na simuláciu integrity výkonu EDA presne predstavuje rozptyl výkonu stopy medi na doske, ktorý zodpovedá zmenám elektrického odporu s teplotou. V tomto videu preskúmajte dôvody elektrotermálnej kosimulácie PCB.

Elektronické skrinky musia obsahovať zostavy PCB, komponenty, napájacie zdroje, konektory, senzory a oveľa viac. Musí tiež zabezpečiť dostatočné prúdenie chladiaceho vzduchu alebo vodivý prenos tepla do okolitého prostredia, aby sa zabezpečil spoľahlivý výkon produktu. Či už navrhujete priemyselný kryt chladený núteným prúdom, uzavretý kryt pre avioniku alebo najnovší produkt spotrebnej elektroniky s tenkým tvarom, tieto 3D CFD tepelné analytické nástroje umožňujú rýchly prieskum rôznych chladiacich riešení. Nástroje, ktoré dokážu ľahko alebo priamo zvládnuť geometriu MCAD pre simuláciu CFD, sú výhodné, takže sa menej zameriavate na kroky predspracovania a viac na výsledky tepelného modelovania na úrovni systému krytu a optimalizáciu vášho dizajnu.Stiahnite si kompletnú príručku na tepelné riadenie krytu pre konštrukčné tipy.

Chladenie dátového centra pre spoľahlivú prevádzku je rozhodujúce, aby sa zabránilo výpadkom obmedzeného výkonu. Chladenie dátových centier na celom svete predstavuje významnú časť energie, čo sa má zvýšiť s rozširovaním dopytu po spracovaní AI, takže efektívny dizajn chladenia má veľký význam pre úspešné a udržateľné prevádzky dátových centier. Pomocou simulácie CFD môžete predpovedať prúdenie vzduchu a prenos tepla v tradičných halách dátových centier a podobných veľkých komplexných systémoch. Môžete zabezpečiť, aby servery, regály a kritické komponenty zostali v rámci požadovaných teplotných limitov a vyvinúť najefektívnejšiu stratégiu chladenia. Kvapalné chladenie sa čoraz viac využíva kvôli výhodám prenosu tepla. Pomocou kombinácie simulačných nástrojov Simcenter 3D CFD a 1D systémov môžete vyhodnotiť priame-čipové studené platne, potrubné systémy, výmenníky tepla, CDU do celého dátového centra a dokonca riešiť výzvy tepelného modelovania systému pre vznikajúcu technológiu ponorného chladenia a vybrať dvojfázové chladiace riešenia.Prečítajte si bielu knihu 11 kľúčových tipov na efektívne chladenie dátových centier teraz.Pozrite si webinár o modelovaní systému: Zvýšenie energetickej účinnosti a udržateľnosti dátových centier

Kvapalné chladenie ponúka výhody pre efektívne a efektívne chladenie elektronických aplikácií, kde existujú vysoké požiadavky na odvod tepla na účely prevádzky a spoľahlivosti. Od minimalizácie vlastného poklesu tlaku studenej dosky v aplikáciách výkonovej elektroniky až po pomoc pri tepelnom dizajne v oblasti rastúceho prijatia ponorného chladenia serverov, použite presnú simuláciu chladenia 3D CFD elektroniky a dynamiku kvapalín 1D na optimalizáciu vášho dizajnu chladeného kvapalinou.Pozrite si video (vpravo) o výhodách chladenia kvapalinou okrajového servera od spoločnosti Iceotope Technologies.Zobraziť prezentáciu na požiadanie - Hardvérová tepelná správa AI: Prehľady na chladenie kvapalinou v stroji s hlbokým učením od Electronic Cooling Solutions Inc

Vylepšená presnosť tepelnej analýzy pomáha splniť čoraz náročnejšie požiadavky na dizajn v modernom vývoji elektroniky. Kalibrácia tepelného modelu s prechodnými údajmi tepelného merania vám môže pomôcť dosiahnuť najvyššiu presnosť v tepelnej simulácii. Automatická kalibrácia tepelného modelu prekonáva potrebu príliš časovo náročných manuálnych kalibračných krokov vykonávania prírastkových zmien atribútov tepelného modelu. Použitie kalibrovaného tepelného modelu znamená, že je možné riešiť riziká nedostatočného návrhu, aby sa zabezpečila spoľahlivosť prostredníctvom presného modelovania scenárov profilu misie na overenie výkonu. Zároveň s vyššou dôverou v presnosť môžu inžinieri riešiť potenciálne oblasti nadmerného dizajnu, aby znížili náklady na produkt.Prehľad tepelných prechodných skúšobných metód a kalibrácie simulačného modelupozrite si prezentáciu na požiadanie: Tepelná charakterizácia polovodičových balíkov — tepelné metriky, spoľahlivosť a kvalita

Technológia nezávislého modelu redukovaného poradia (BCI-ROM) ponúka výhody pre rýchlu prechodnú tepelnú analýzu elektroniky rádovo rýchlejšie ako úplné 3D CFD pri zachovaní presnosti. BCI-ROM sa automaticky generuje z 3D analýzy vedenia, ktorá zachováva prediktívnu presnosť, ale v demonštrovaných prípadoch dokáže vyriešiť 40 000+ krát rýchlejšie. Aspekt „nezávislý na hraničných podmienkach“ modelov so zníženým poradím je mimoriadne cenný, pretože sa dajú použiť v akomkoľvek tepelnom prostredí. BCI-ROM je možné generovať v rôznych formátoch na podporu samostatného rýchleho riešenia vo formáte matice, začlenené do simulácie obvodov pre nástroje elektrotermálnej analýzy (formát VHDL-AMS) alebo použité v modelovaní nástrojov na simuláciu 1D systému (formát FMU).Pozrite si blogBudúcnosť tepelného dizajnu — skoršia elektrotermálna analýzaSledujte na požiadanie: Urýchlite návrh elektronických systémov pomocou tepelne uvedomenej elektrickej simulácie (Ponúka prehľad z hosťujúceho reproduktora ROHM Semiconductor)

Tepelný dizajn pre spoľahlivosť elektronických výrobkov profituje z presnej predikcie teplôt, gradientov a cyklických prechodných zmien, ktoré možno následne použiť pri termomechanickej analýze namáhania. Termomechanická analýza sa používa na skúmanie spôsobov poruchy, potenciálnych oblastí rizika degradácie, trvanlivosti a životnosti.Pracovné postupy hodnotenia termomechanického namáhania CFD na analýzu konečných prvkov (FEA) môžu mať niekoľko foriem. Analýzu CFD môže vykonať špecializovaný tepelný analytik v elektronickom chladiacom softvéri a 3D výsledky prechodnej teploty je možné exportovať do mechanického nástroja FEA. Alternatívne môžu inžinieri pracujúci v CAD prostredí ťažiť z kombinovanej tepelnej CFD zabudovanej v CAD a termo-mechanickej analýzy napätia, aby sa skrátil celkový čas analýzy.Preskúmajte tri pracovné postupy pre simuláciu chladenia elektroniky CFD a analýzu termomechanického namáhania elektroniky FEA webinár na požiadanie.