Elektronikkylning simulering

För OEM-tillverkare av halvledare är det avgörande att förstå paketstrukturens påverkan på termiskt beteende och tillförlitlighet, särskilt med ökande effekttäthet och komplexitet i modern paketutveckling. Utmaningar som de i komplex system-on-a-chip (SoC) och 3D-IC (integrerad krets) utveckling innebär att termisk design måste vara en integrerad del av paketutvecklingen. En förmåga att stödja den fortsatta leveranskedjan med termiska modeller och modelleringsråd som går utöver databladsvärden är av differentierat värde på marknaden.För elektroniktillverkare som integrerar förpackade IC i produkter är det viktigt att med noggrannhet kunna förutsäga kopplingstemperaturen för en komponent på ett kretskort (PCB) inom en systemnivåmiljö för att utveckla lämpliga termiska hanteringsdesigner som är kostnadseffektiva. Programvaruverktyg för elektronikkylning ger den insikten. Det är önskvärt för termiska ingenjörer att ha alternativ tillgängliga för modellering av trovärdighet för IC-paket för att passa olika designstadier och tillgänglighet av information. För modellering med högsta noggrannhet av kritiska komponenter i transientscenarier är en detaljerad termisk modell möjlig för att automatiskt kalibrera transienta mätdata till övergångstemperatur med Simcenterlösningar.

Utforska termisk simulering av IC-paketet

• Arbetsflöde för termisk utveckling av halvledarpaket med hög densitet - titta på webbseminariet

Modellera den termiska prestandan hos komplexa flerskikts PCB och monterade enheter för att exakt förutsäga komponentövergångstemperaturen. Att förstå kortets termiska påverkan kräver rätt noggrannhet, anpassad till tillgänglig information i varje utvecklingsstadium.

Inom elektronikens termiska design är alternativ för PCB termisk modellering trovärdighet från enkla typer, värmeledningsförmåga i varje lager, till explicit modellering av kopparspår lämpliga för olika utvecklingsstadier. Detta inkluderar från att utforska komponentplacering till att verifiera den termiska prestandan hos ett helt dirigerat kort. Bland de senaste metoderna för PCB termisk analys är att modellera ett helt kort som nätverksenhet som är beräkningseffektivt utan att offra noggrannheten.

Elektronisk designarbetsflödesanslutning och möjligheten att importera kortinformation från ledande EDA-programvarufilformat och även uppdatera modeller med ny information, är en viktig möjliggörare för effektiva termiska analysprocesser. Det finns tydliga fördelar med verktyg som gör det möjligt för ingenjörer att enkelt bearbeta ECAD-fildata som innehåller kortlayout, routningsdetaljer och komponentinformation för att påskynda skapandet av termiska modeller tillsammans med metoder för att implementera kraftinformation i termisk analys.

Titta på webbseminariet - flerskikts PCB termisk och termomekanisk simulering

För att uppnå högsta noggrannhet i PCB termisk analys, inklusive jouleuppvärmning av kopparspåret på kretskortet, är det fördelaktigt att samarbeta med elektroniska ingenjörer som arbetar med PCB-signal och effektintegritetssimulering. Samsimulering mellan programvara för 3D-elektronikkylning och EDA kraftintegritetssimuleringsprogramvara representerar exakt kortets kopparspårseffektavledning som tar hänsyn till elektriska motståndsförändringar med temperaturen. Utforska orsakerna till PCB-elektrotermisk samsimulering i den här videon.

Elektronikkapslingar måste innehålla PCB-enheter, komponenter, nätaggregat, kontakter, sensorer och mycket mer. Det måste också ge tillräckligt kylluftflöde eller ledande värmeöverföring till omgivningen för att säkerställa tillförlitlig produktprestanda. Oavsett om du designar en industriell kapsling med tvångskonvektion, en förseglad flygelektronikkapsling eller den senaste konsumentelektronikprodukten med tunn formfaktor, möjliggör dessa 3D CFD-värmeanalysverktyg snabb utforskning av olika kyllösningar. Verktyg som enkelt eller direkt kan hantera MCAD-geometri för CFD-simulering är fördelaktiga så att du fokuserar mindre på förbehandlingssteg och mer på värmemodelleringsresultat på kapslingssystemnivå och optimera din design.Ladda ner den kompletta guiden till kapslingens termiska hantering för designtips.

Kylning av datacenter för tillförlitlig drift är avgörande för att undvika avbrott på begränsad prestanda. Datacenterkylning över hela världen utgör en betydande andel energi och detta kommer att öka med ökad efterfrågan på AI-bearbetning, så effektiv kyldesign är av stor betydelse för framgångsrik och hållbar datacenterdrift. Med hjälp av CFD-simulering kan du förutsäga luftflöde och värmeöverföring i traditionella datacenterhallar och liknande stora komplexa system. Du kan se till att servrar, rack och kritiska komponenter håller sig inom erforderliga temperaturgränser och utvecklar den mest effektiva kylstrategin. Vätskekylning antas alltmer på grund av värmeöverföringsfördelar. Med hjälp av en kombination av Simcenter 3D CFD- och 1D-systemsimuleringsverktyg kan du utvärdera kylplattor direkt till chip, rörsystem, värmeväxlare, CDU:er till hela datacentret och till och med hantera systemtermiska modelleringsutmaningar för framväxande nedsänkningskylningsteknik och välja tvåfaskylningslösningar.Läs whitepaper på 11 viktiga tips för effektiv kylning av datacenter nu.Visa ett webbseminarium för systemmodellering: Förbättra energieffektiviteten och hållbarheten i datacenter

Vätskekylning erbjuder fördelar för effektiv kylning av elektronikapplikationer där det finns höga krav på värmeavledning för drift och tillförlitlighet. Använd exakt 3D CFD-elektronikkylningssimulering och 1D-vätskedynamik för att optimera din vätskekylda design, från att minimera anpassat tryckfall för kalla plattor i kraftelektronikapplikationer till att hjälpa termisk design inom området för ökad användning av nedsänkningskylning av servrar.Titta på videon (till höger) om fördelarna med vätskekylning på kantservern från Iceotope Technologies.Visa presentation på begäran - AI-hårdvarans termisk hantering: Djupinlärningsmaskinens vätskekylningsinsikter från Electronic Cooling Solutions Inc

Förbättrad termisk analysnoggrannhet hjälper till att möta allt mer krävande designkrav inom modern elektronikutveckling. Kalibrering av en termisk modell med transienta termiska mätdata kan hjälpa dig att uppnå högsta noggrannhet i termisk simulering. Automatisk termisk modellkalibrering övervinner behovet av oöverkomligt tidskrävande manuella kalibreringssteg för att göra inkrementella ändringar av termiska modellattribut. Att använda en kalibrerad termisk modell innebär att risker för underdesign kan hanteras för att säkerställa tillförlitlighet genom noggrann modellering av uppdragsprofilscenarier för att verifiera prestanda. Samtidigt, med högre förtroende för noggrannhet, kan ingenjörer ta itu med potentiella områden med överdesign för att minska produktkostnaderna.För en översikt över termiska transientprovningsmetoder och kalibrering av simuleringsmodellertitta på presentationen på begäran: Halvledarpaketets termiska karakterisering - termiska mätvärden, tillförlitlighet till kvalitet

BCI-ROM (BCI-ROM) -teknik (Boundary Condition Oberoende Reduced Order Model) erbjuder fördelar för snabb övergående termisk analys av elektronikstorleksordningar snabbare än full 3D CFD samtidigt som noggrannheten bevaras. En BCI-ROM genereras automatiskt från en 3D-ledningsanalys som upprätthåller prediktiv noggrannhet men kan lösa 40 000+ gånger snabbare i demonstrerade fall. Den ”gränsbetingade oberoende” aspekten av modeller med reducerad ordning är extremt värdefull, eftersom de kan användas i alla termiska miljöer. BCI-ROM kan genereras i olika format för att stödja fristående snabb lösning i matrisformat, införlivas i kretssimulering för elektrotermiska analysverktyg (VHDL-AMS-format) eller användas i 1D-systemsimuleringsverktygsmodellering (FMU-format).Se bloggen: Framtiden för termisk design — tidigare elektrotermisk analysTitta på on-demand: Accelerera utformningen av elektroniska system med termisk medveten elektrisk simulering (Med insikt från en ROHM Semiconductor gästtalare)

Termisk design för tillförlitlighet av elektronikprodukter drar nytta av noggrann förutsägelse av temperaturer, gradienter och cykliska transientvariationer som därefter kan användas i termomekanisk spänningsanalys. Termomekanisk analys används för att undersöka felsätt, potentiella områden för nedbrytningsrisk, hållbarhet och livstidsinsikter.Arbetsflöden för värmemekanisk stressutvärdering av CFD till finita elementanalys (FEA) kan ta flera former. CFD-analys kan utföras av en dedikerad termisk analytiker i en elektronisk kylprogramvara och 3D-transienta temperaturresultat kan exporteras till ett mekaniskt FEA-verktyg. Alternativt kan ingenjörer som arbetar i CAD-miljön dra nytta av en kombinerad CAD-inbäddad termisk CFD och termomekanisk spänningsanalys för att förkorta den totala analystiden.Utforska tre arbetsflöden för CFD-elektronikkylsimulering och FEA-elektronik termomekanisk spänningsanalys i detta webbseminarium på begäran.