結合Simcenter FLOEFD和Simcenter Flotherm的強大的電子元件相關功能，對CAD內(nèi)部的電子元件進行精確的熱仿真

• 在CAD中提前進行強大的熱設計仿真和設計空間探索，防止重新設計并消除昂貴的物理原型設計
• 使用Simcenter FLOEFD和Simcenter Flotherm的精選技術提供的強大功能，執(zhí)行準確、快速的熱分析，并使其更易于與電子和機械設計工作流程集成

驗證電子元件冷卻系統(tǒng)性能，確?？煽啃院脱娱L產(chǎn)品壽命

摘要

Simcenter FLOEFD是Siemens Xcelerator業(yè)務平臺的一部分，該仿真軟件工具可用于在產(chǎn)品開發(fā)早期提前進行計算流體力學(CFD)，完全嵌入到計算機輔助設計(CAD)軟件中。您可以使用3D CAD幾何體直接仿真流體流動和傳熱，而無需將數(shù)據(jù)轉換到單獨的分析環(huán)境。根據(jù)您的需求，有幾種特定于電子元件冷卻的模塊可能適合您的需求。

電力電子元件的3D熱仿真與BCI-ROM仿真的比較

Simcenter FLOEFD電子元件冷卻中心模塊將Simcenter Flotherm軟件的多項關鍵技術與您常用的CAD環(huán)境中的Simcenter FLOEFD結合在一起，包括NX軟件、Solid Edge軟件、Creo和CATIA V5。它具有強大的功能，可幫助您快速準確地預測電子設備的熱行為，驗證電子元件冷卻系統(tǒng)性能以實現(xiàn)較長的產(chǎn)品壽命，并輕松探索復雜電子組件的冷卻方法。

Simcenter FLOEFD電子元件冷卻中心模塊由多個模塊和功能組成，即：

Simcenter FLOEFD電子元件冷卻模塊

該模塊提供：

• 用于計算導電固體中穩(wěn)態(tài)直流電的焦耳熱。電勢和電流的計算僅在導電固體中進行，例如金屬和含金屬的復合材料。材料的電阻率可以是各向同性的、各向異性的或與溫度相關的。
• 用于促進電子設備仿真的緊湊模型。該模塊提供雙電阻緊湊模型，該模型基于經(jīng)批準的聯(lián)合電子設備工程委員會(JEDEC)標準進行了測試；標準JEDEC封裝外形的內(nèi)置雙電阻模型庫；熱管緊湊模型。
• 用于獲取雙軸熱導率值的PCB生成器。熱導率可以從PCB結構中自動得出，并且可以訪問指定導體和介電材料的特性。
• 強大的材料庫：除了基本材料外，還包括以下數(shù)據(jù)庫：來自不同制造商的1,000 多種風扇；合金、陶瓷、金屬、聚合物、層壓板、玻璃和礦物等固體材料以及半導體；集成電路(IC)封裝；單級和多級熱電制冷器(TEC)；界面材料（接觸熱阻）；以及雙電阻元件。

電子設備的仿真

Simcenter FLOEFD EDA Bridge模塊

強大的Simcenter FLOEFD EDA Bridge允許用戶將包含材料和集成電路(IC)熱特性的詳細PCB導入到Simcenter FLOEFD中，以便單獨進行熱分析，也可以作為更大的系統(tǒng)級組件的一部分進行熱分析。

從EDA數(shù)據(jù)到導入3D CAD的PCB

導入的PCB可以表示為帶有銅軌跡的完全詳細的3D幾何體、具有雙軸熱導率值的PCB組件或智能PCB。利用智能電路板，可通過網(wǎng)絡組件對全布線電路板內(nèi)的銅和電介質(zhì)進行建模，計算效率非常高，可縮短求解時間。此外，它還允許導入PDML文件。

支持以下PCB導入文件格式：IDF、CC和CCE（Siemens Digital IndustriesSoftware的Xpedition軟件和PADS軟件的原生文件格式）、ODB++（用于PCB制造的中性文件格式）、ProStep（*idx、*idz、*xml）以及IPC2581B（IPC數(shù)字產(chǎn)品模型交換聯(lián)盟的中性文件格式）。

Simcenter FLOEFD T3STER

自動校準模塊

該模塊通過使用熱測試數(shù)據(jù)進行自動校準，幫助您在仿真中實現(xiàn)IC封裝的高保真度建模。

由于缺乏對內(nèi)部結構的了解，仿真中使用的半導體封裝特性數(shù)據(jù)可能與實際數(shù)據(jù)不同。Simcenter Micred T3STER硬件可快速準確地測量對外加功率階躍的瞬態(tài)熱響應。處理此結溫數(shù)據(jù)可以生成結構函數(shù)，將從器件結到環(huán)境的熱流路徑表示為熱阻與熱容的曲線。

用戶可以使用該模塊導入測試數(shù)據(jù)，然后校準其熱模型以緊密匹配結構函數(shù)。參數(shù)化研究的校準模式會搜索封裝尺寸和材料屬性，以符合測量要求，以便模型能夠表示封裝結構的熱行為和材料屬性，從而提供高保真度。

自動校準的封裝熱模型

Simcenter FLOEFD BCI-ROM和Package Creator模塊該模塊允許用戶生成獨立于邊界條件的降階熱模型(BCI-ROM)，可在任何熱環(huán)境下快速、準確地建模。降階模型是從僅傳導分析中提取的，尤其適用于瞬態(tài)分析。用戶指定提取的傳熱系數(shù)范圍。BCI-ROM保留了與3D熱模型在空間和時間上的高精度，同時求解速度提高了幾個數(shù)量級。BCI-ROM導出文件有三種主要格式：

矩陣格式（用于獨立解決方案）

VHDL-AMS格式（用于電路仿真工具電熱分析，例如PartQuest Explore或 Xpedition AMS）

• FMU格式（用于1D系統(tǒng)仿真工具，例如Simcenter Amesim軟件或Simcenter Flomaster軟件）

此外，Simcenter FLOEFD可以導出對一系列邊界條件有效的SPICE格式的熱網(wǎng)表。

電力電子封裝的熱仿真

Package Creator應用程序允許您在幾分鐘內(nèi)從常見的IC封裝系列庫中快速創(chuàng)建基于清晰3D CAD的詳細熱模型幾何體。要創(chuàng)建封裝，您可以指定各種組件，例如封裝材料、芯片、芯片貼裝、引線框架、芯片貼裝焊盤和鍵合線，以獲得更精確的熱模型。

電氣元件

這種熱電緊湊模型允許您通過給定元件的電阻將元件添加到直流(DC)電熱計算中。計算相應的焦耳熱并將其作為熱源施加到實體上。電氣元件分為電阻器和導線兩種：電阻器元件使用提供的總電阻，而導線元件根據(jù)導線的材料特性、長度和橫截面積自動計算電阻。或者，您還可以指定導線絕緣體的熱阻。