提前進(jìn)行熱設(shè)計可避免后期設(shè)計返工，消除對物理原型設(shè)計的需求

拖放式庫功能實現(xiàn)完整的工作流嵌入和供應(yīng)鏈支持

合理設(shè)計的冷卻解決方案可最大限度地減少產(chǎn)品重量和成本

可用于選擇從產(chǎn)品概念到最終設(shè)計的冷卻策略

Smartparts支持快速建模

快速強(qiáng)大的網(wǎng)格劃分和解決方案支持全自動設(shè)計空間探索和設(shè)計優(yōu)化

用戶界面支持日語和簡體中文

• 獨特的Flexx授權(quán)許可選項允許運(yùn)行Simcenter Flotherm或Simcenter Flotherm XT軟件

摘要

電子產(chǎn)品正在加劇所有行業(yè)領(lǐng)域產(chǎn)品的復(fù)雜性，包括汽車和運(yùn)輸、航空航天和國防、電子產(chǎn)品和半導(dǎo)體以及消費(fèi)品。雖然產(chǎn)品復(fù)雜性不斷增加，但產(chǎn)品設(shè)計的時間和預(yù)算卻在不斷縮短。微型化趨勢迫使機(jī)械和電子設(shè)計流程趨于一致，并提高了功率密度。這就導(dǎo)致高效散熱比以往都更加困難，從而產(chǎn)生性能和可靠性問題，還可能引發(fā)安全問題。提前進(jìn)行電子冷卻專用熱設(shè)計軟件有力幫助企業(yè)開發(fā)輕便、輕薄、靜音且成本更低的產(chǎn)品。

球柵陣列封裝的爆炸圖，顯示物體的表面溫度

Simcenter Flotherm提供了解決方案

一整套Smartparts軟件，即智能多級模型創(chuàng)建宏，可在單一對象中提供詳細(xì)而緊湊的表征。Smartparts結(jié)合了幾何定義、材料屬性和網(wǎng)格設(shè)置，支持在不同項目中輕松創(chuàng)建和重復(fù)使用模型。支持的Smartparts涵蓋從半導(dǎo)體芯片到外殼的所有內(nèi)容。Simcenter Flotherm軟件是Siemens Xcelerator軟硬件和服務(wù)業(yè)務(wù)平臺的一大構(gòu)成，它提供Windows文件資源管理器樣式的項目管理工具，附帶拖放功能和庫系統(tǒng)。已安裝庫中提供數(shù)百個基于Smartparts的對象和屬性（包括風(fēng)扇、組件、散熱器、材料、熱界面材料等），支持跨電子供應(yīng)鏈的模型共享。CAD樣式的鼠標(biāo)驅(qū)動繪圖板提供簡單的繪圖、拖放和對象捕捉功能操作，可快速創(chuàng)建和處理參數(shù)化指定模型。

封裝基板上的走線顯示電壓
電子組件建模填充的印刷電路板(PCB)是產(chǎn)品的核心。Simcenter Flotherm提供廣泛多元的PCB建模級別，可根據(jù)整個開發(fā)工作流程中可用數(shù)據(jù)的情況，顯著提高解決方案的速度和準(zhǔn)確性。在早期設(shè)計中，在電路板或布局的細(xì)節(jié)尚未明確之前，簡單模塊模型采用解析方法計算印刷電路板的有效熱傳導(dǎo)率。在后期設(shè)計中，Simcenter Flotherm基于圖像的處理技術(shù)能夠高效捕捉銅在整個電路板上的局部變化效應(yīng)。

爆炸圖液冷IGBT模塊顯示物體溫度和流量芯片封裝建模Simcenter Flotherm支持廣泛多元的組件熱模型。在概念設(shè)計過程中，它賦能運(yùn)用簡單的模塊和雙電阻模型來快速評估架構(gòu)選擇和設(shè)計空間探索。雙電阻和DELPHI熱電阻詳細(xì)模型可以使用Simcenter Flotherm Pack軟件即服務(wù)創(chuàng)建。實際零件在不同環(huán)境中的響應(yīng)可以使用Simcenter T3STER硬件和Simcenter POWERTESTER硬件進(jìn)行測量。從這些測量中得出的RC梯形模型可以直接在Simcenter Flotherm中用于瞬態(tài)仿真，以研究瞬態(tài)效應(yīng)和評估溫度控制策略。根據(jù)測量數(shù)據(jù)校準(zhǔn)詳細(xì)的熱模型，調(diào)整模型參數(shù)以匹配實際部件的響應(yīng)，從而在空間和時間上提供超過99%的模型精度。Simcenter Flotherm還支持創(chuàng)建與邊界條件無關(guān)的降階模型(BCI ROM)和SPICE子電路熱網(wǎng)表導(dǎo)出。BCI ROM為長時間功率與時間曲線（例如電動汽車的行駛工況）提供非?？焖俚姆抡?。傳導(dǎo)、對流、輻射、相變和太陽輻射電子冷卻應(yīng)用要求全共軛傳熱成為常態(tài)而非特殊情況，并且能夠考量電子系統(tǒng)中常常存在的大量物體之間的太陽輻射和熱輻射。支持多物理場仿真，捕獲電導(dǎo)體（如電源網(wǎng)和電源層）甚至電源組的焊線中的焦耳熱。

多物理場建模還可以捕獲封裝相變材料(PCM)的潛熱效應(yīng)。主動熱管理策略現(xiàn)代電子產(chǎn)品依賴于先進(jìn)的軟件式熱管理策略，通過溫度依賴組件電源提供支持。Simcenter Flotherm還支持依據(jù)監(jiān)控溫度和瞬態(tài)恒溫控制實現(xiàn)基于瞬態(tài)頻率的功率控制。處理MCAD數(shù)據(jù)Simcenter Flotherm用于通過MCAD Bridge模塊導(dǎo)入NX軟件、Solid Edge軟件、Creo Parametric、SOLIDWORKS和CATIA V5數(shù)據(jù)后，對機(jī)械CAD數(shù)據(jù)進(jìn)行修復(fù)和簡化。MCAD Bridge模塊提供智能體素化，高效處理復(fù)雜又高質(zhì)的MCAD數(shù)據(jù)。處理ECAD(EDA)數(shù)據(jù)Simcenter Flotherm EDA Bridge模塊可直接連接到西門子的BoardStation和Xpedition軟件Cadence Allegro以及Zuken CR5000。支持IDF和ODB++文件的導(dǎo)入，為西門子的PADS軟件和其他EDA軟件提供支持。在EDA Bridge模塊的支持下，組件可以交換為庫中的熱模型，還可以在導(dǎo)入時根據(jù)尺寸、功率和功率密度篩選組件，且熱功率列表能以.csv文件形式導(dǎo)入和導(dǎo)出。電源層和接地層等中直流壓降引起的焦耳熱功率可以從HyperLynx軟件導(dǎo)入。工作流集成Simcenter Flotherm支持通過FloXML創(chuàng)建、操作、執(zhí)行和后處理外部模型，以及使用FloSCRIPT錄制和重放交互式操作。ECXML支持與其他供應(yīng)商的工具進(jìn)行熱模型交換。Simcenter Flotherm以JEDEC JEP30-T100格式導(dǎo)入熱模型。

1U服務(wù)器，具有速度色流線和表面溫度快速、穩(wěn)健的網(wǎng)格劃分和解決方案基于Simcenter Flotherm Cartesian的Instamesh技術(shù)提供即時且完全穩(wěn)健的網(wǎng)格劃分，Windows和Linux上的多核并行求解器能夠處理現(xiàn)代電子產(chǎn)品中高度復(fù)雜又?jǐn)?shù)量龐大的離散對象。網(wǎng)格設(shè)置與幾何體相關(guān)聯(lián)，并保留分辨率，以防對象在模型中移動或添加到庫中以供將來使用和共享。后處理全面的后處理功能提供平面、曲面和等值面圖，并輔以圖解以注釋仿真結(jié)果值。獲得專利的BottleNeck(BN)和ShortCut(SC)數(shù)有助于確定設(shè)計中可用于改善冷卻的方面。捕獲數(shù)據(jù)中心應(yīng)用的熱通道和冷通道的索引。可以使用免費(fèi)的Simcenter Flotherm Viewer在您的企業(yè)內(nèi)外共享結(jié)果。

傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)大廳顯示過道內(nèi)復(fù)雜的氣流設(shè)計空間探索和優(yōu)化Simcenter Flotherm隨附的Command Center模塊包括實驗設(shè)計(DoE)和響應(yīng)面優(yōu)化(RSO)，還通過相關(guān)矩陣確定哪些輸入?yún)?shù)組合對所選輸出變量（如組件溫度）的影響最大。Simcenter Flotherm也可以通過HEEDS軟件進(jìn)行訪問，以實現(xiàn)多學(xué)科優(yōu)化。

備注：

MCAD Bridge模塊和模型校準(zhǔn)都需要額外的許可證。

Simcenter Flotherm Pack軟件即服務(wù)需單獨授權(quán)。

更多Simcenter產(chǎn)品信息，歡迎聯(lián)系和粒科技！