1、FloTheRM XT將MDA與EDA集于一體的電子散熱仿真解決方案海基科技 MAD工程師 閆維侖內容電子產品熱仿真的技術難點FloTHERM XT軟件特點與關鍵技術FloTHERM XT與其他同類熱仿真軟件的區別與聯系交流討論FloTHERM XT電子散熱案例分析 內容電子產品熱仿真的技術難點FloTHERM XT軟件特點與關鍵技術FloTHERM XT與其他同類熱仿真軟件的區別與聯系交流討論FloTHERM XT電子散熱案例分析 技術趨勢-電子設備的發展趨勢1.熱功耗上升2.設備小巧化3.環境多樣化技術趨勢-集成電路發熱量增大速度和集成度的提升促使功耗不斷增長單板超過300W系統超過100

2、0w/cm2阿爾卡特朗訊300w每葉片電子產品熱仿真的技術難點元件數量多尺寸量級相差懸殊形狀特殊網格生成困難收斂困難優化困難熱設計進度遲緩內容電子產品熱仿真的技術難點FloTHERM XT軟件特點與關鍵技術FloTHERM XT與其他同類熱仿真軟件的區別與聯系交流討論FloTHERM XT電子散熱案例分析 FloTHERM XT軟件特點與關鍵技術結合EDA和MDA設計流程只專注于電子冷卻目標用戶為設計工程師及熱學專家源自兩個成功軟件的DNA- FloTHERM &FloEFD從概念設計覆蓋至設計驗證價段Features結合EDA和MDA設計流程電子散熱-傳統工作流程本地CAD簡化導出CAD導出

3、IDF幾何裝配模式（AM）網格劃分邊界條件求解（批處理）后處理報表生成過濾IC圖層詳情熱模塊本地EDA幾何清理能量MDA設計流程EDA設計流程網格劃分失敗求解失敗：發散網格劃分失敗傳統的EDA與MDA協同工作流程電子散熱-EDA/MDA協同工作本地CAD過濾額外細節導出IDF幾何AM邊界條件S后處理報表生成過濾IC圖層詳情熱模塊本地EDA能量MMDA設計流程EDA設計流程FloTHERM XT優化了EDA與MDA協同工作流程FloEDA接口自動把之前的設置導入到模型上只專注于電子冷卻只專注于電子冷卻模型庫材料庫邊界條件等設定方式源自兩個成功軟件的DNA沿用了原本 FloTHERM 在電子散熱領

4、域的 DNA融入了 FloEFD 在模型處理與網格劃分方面的 獨特技術FloTHERM XT 是完整且可以獨立使用的電子散熱分析軟件，不需要額外購買不同模塊進行不同的分析工作特別是針對大型或是復雜的電子分析系統，可以適用于熱設計專家或是機械工程師從概念設計覆蓋至設計驗證價段FloTHERM XT軟件特點與關鍵技術FloTHERM XT操作界面FloTHERM XT mesh支持MCAD模型導入讀取FloTHERM PDML文件SmartParts及數據庫Key TechnologiesFloEDA Bridge接口FloTHERM XT操作界面在Solidworks環境界面下進行使用操作能夠處

5、理復雜的幾何模型為MDA、EDA與熱設計工程師開辟了新的集成化解決方案支持MCAD模型導入可導入MCAD模型FloTHERM XT支持所有主流MCAD文件格式支持所有主要中轉文件格式可利用SmartParts進行建模SmartParts及數據庫在產品設計初期就可以使用 FloTHERM XT 進行散熱模擬；因為在沒有 3D CAD 模型的時候，可以使用 FloTHERM XT 的 Geometric 及 Non-Geometric 參數式元件創建模型；這些參數式式元件都是電子產品中常見的元件，讓使用者可以很容易完成模型創建及參數設置。FloTHERM XT Mesh無需在CAD與CFD之間進行

6、模型切換輕松高效的處理不規則幾何體自動識別流體區域與固體區域自動生成正交笛卡爾網格FloTHERM XT Mesh一個網格中可同時包含流體與固體，可同時包含多種材料自動調整網格密度網格大小可與模型相關聯FloEDA Bridge接口可導入詳細的PCB板模型可直接導入Expedition文件也可PADs&IDF文件格式(通過Circuitworks)獨特優勢：可從Expedition中直接導入整體CCE數據過濾出與熱問題部相關的特征導入元器件功率列表可自動創建3D印刷電路板和組件帶有編輯與更新功能，與Expedition中的設計保持一致讀取FloTHERM PDML文件FloTHERM XT 可

7、以讀取原本 FloTHERM 的 PDML 格式文件可以保留原本的幾何尺寸及相關材料參數，針對過去可能過渡簡化的模型 (例如 : 散熱片，導熱管 及復雜外型元件) 改用 FloTHERM XT 提供的前處理器進行修改。內容電子產品熱仿真的技術難點FloTHERM XT軟件特點與關鍵技術FloTHERM XT與其他同類熱仿真軟件的區別與聯系交流討論FloTHERM XT電子散熱案例分析 FloTHERM XT操作界面主菜單欄&工具欄主菜單欄包括文件、編輯以及CAD建模功能FloTHERM XT分析功能嵌入到FloTHERM Analysis菜單中FloTHERM Analysis工具欄包括項目建

8、立、模型檢查、SmatPart部件插入、模型檢查、網格設置、求解分析等選項FloTHERM XT項目樹FloTHERM XT 項目樹用于管理FloTHERM XT 項目的設置包括ComponentsModelAttributesGoalsSolver settingsResults右側任務窗格包括SmartPart和part窗格信息欄位于軟件界面的最下方顯示項目信息實時觀測目標計算情況案例1-ECU Example模型設置求解問題流動傳熱分析分析類型穩態分析湍流模型層流與湍流參考壓力 Pa1.0133E+05熱輻射開啟外界輻射溫度C35.000默認輻射強度0.80000太陽輻射關閉重力方向-Y

9、方向計算域設置X Position mm0.0000Y Position mm0.0000Z Position mm0.0000X Size mm150.00Y Size mm100.00Z Size mm90.000FluidAirAmbientDefault Ambient邊界類型Open Boundary環境參數環境溫度C35.000對流換熱系數W/(m K)5.0000X 方向初始速度m/s0.0000Y方向初始速度m/s0.0000Z方向初始速度m/s0.0000具體設置材料定義熱源定義網格控制求解控制網格劃分情況總網格數85552流體網格數25355固體網格數13267部分網格數4

10、6930迭代收斂曲線-Global | Fluid Temperature | Average-Global | Fluid Temperature | Maximum-Global | Solid Temperature | Average-Global | Solid Temperature | Maximum創建剖面圖創建表面圖創建等值面創建流動跡線圖自動生成報告案例2-ACDC-Demo模型設置求解問題流動傳熱分析分析類型穩態分析湍流模型層流與湍流參考壓力 Pa1.0133E+05熱輻射開啟外界輻射溫度C35.000默認輻射強度0.85000太陽輻射關閉重力方向-Y方向計算域設置Ana

11、lysis TypeInternal And ExternalModeStart And SizeX Position mm-35.00Y Position mm-25.00Z Position mm-150.0X Size mm70.000Y Size mm75.000Z Size mm200.00FluidAirAmbientDefault AmbientX High Boundary TypeOpen BoundaryX Low Boundary TypeOpen BoundaryY High Boundary TypeOpen BoundaryY Low Boundary TypeOp

12、en BoundaryZ High Boundary TypePeriodic Boundary環境參數Ambient Temperature C35.000Gauge Pressure Pa0.0000Heat Transfer Coefficient W/(m K)0.0000X Direction Velocity m/s0.0000Y Direction Velocity m/s0.0000Z Direction Velocity m/s0.0000Use default valuesOn具體設置材料定義熱源定義網格控制求解控制網格劃分情況總網格數87233流體網格數21637固體網格

13、數18789部分網格數46807創建剖面圖創建表面圖觀察表面圖內容電子產品熱仿真的技術難點FloTHERM XT軟件特點與關鍵技術FloTHERM XT與其他同類熱仿真軟件的區別與聯系交流討論FloTHERM XT電子散熱案例分析 Mentor Graphics公司簡介Mentor Graphics公司成立于1981年上一財年的收入10億美元兼有軟件與硬件產品電子設計與仿真（EDA）方面ICPCB電子系統設計嵌入式軟件機械分析電子散熱軟件1D,3D通用計算流體力學軟件（CFD軟件）電子產品和LED熱特性測試硬件機械分析解決方案全新理念的熱瞬態測試儀電子元器件以及系統熱設計的三維仿真軟件從概念設計覆蓋至設計驗證價段，結合MDA與EDA快速、精準的1D熱流體CFD仿真軟件同步CFD仿真方案FloTHERM從元器件級到環境級的解決方案MCAD與EDA高度集成參數化的建模功能與強大的數據庫半自動化網格技術快速穩定的求解器自動設計優化享有專利的傳熱參數可視化FloEFD完全嵌入CAD環境自動化網格生成層流-過渡-湍流模擬能力邊界層采用統一的修正壁面函數自動收斂控制多變量設計分析簡單易用的工程化用戶界面用戶至上的發展模式用戶反映在電子設計領域過去的10-15年里，電子產品的形狀趨于形狀復雜化、角度多樣化傳統的熱仿真軟