Simularea răcirii echipamentelor electronice

Pentru producătorii OEM din industria semiconductorilor, este esențial să înțeleagă impactul structurii pachetului de tranzistori asupra comportamentului termic și fiabilității, mai ales în contextul creșterii densității de putere și complexității dezvoltării pachetelor moderne. Provocările din dezvoltarea sistemelor complexe System-on-a-Chip (SoC) și 3D-IC impun ca proiectarea termică să fie parte integrantă a procesului de dezvoltare a pachetului. Capacitatea de a furniza modele termice și consultanță în modelare, care depășesc valorile din fișele tehnice, aduce un avantaj competitiv important pe piață.

Pentru producătorii de electronice care integrează circuite integrate ambalate (IC) în produsele lor, este esențial să poată prezice cu exactitate temperatura componentelor pe placa de circuit imprimat (PCB) în contextul unui sistem complet, pentru a dezvolta soluții eficiente și cost-avantajoase de gestionare termică. Software-urile de simulare a răcirii electronicelor oferă această capacitate. Inginerii specializați în termică au nevoie de opțiuni flexibile privind fidelitatea modelelor pentru pachetele IC, adaptate etapelor diferite ale proiectului și nivelului de informații disponibile. Pentru a obține cea mai mare precizie în analiza componentelor critice în regim tranzitoriu, se utilizează modele termice calibrate cu date de măsurare a temperaturii de joncțiune în regim tranzitoriu.

Urmăriți webinarul >

Evaluați performanța termică a plăcilor multi-strat și a componentelor montate, pentru a anticipa temperatura de joncțiune a elementelor. Înțelegerea impactului termic al plăcii trebuie să țină cont de nivelul de detaliu al datelor disponibile în fiecare etapă a proiectului.

Urmăriți webinarul >

Pentru a obține cea mai mare acuratețe în analiza termică a PCB-urilor, inclusiv în ceea ce privește încălzirea Joule a traseelor de cupru, este utilă colaborarea cu inginerii electroniști care lucrează la simularea integrității semnalului și a puterii pe PCB. Co-simularea între software-ul 3D de răcire a electronicelor și software-ul de simulare a integrității puterii din domeniul EDA oferă o reprezentare precisă a disipării puterii pe traseele de cupru ale plăcii, ținând cont de variațiile rezistenței electrice în funcție de temperatură. Aflați mai multe despre motivele pentru co-simularea electro-termică a PCB-urilor în acest video.

Carcasele electronice trebuie să acomodeze plăci PCB, componente, surse de alimentare, conectori, senzori și alte elemente. Ele trebuie să asigure un flux de aer de răcire adecvat sau un transfer termic conductiv eficient către mediul înconjurător pentru a menține performanța fiabilă a produsului. Fie că este vorba de o carcasă industrială răcită prin convecție forțată, o carcasă sigilată pentru industria aerospace sau un produs electronic de consum cu design subțire, aceste instrumente de analiză termică CFD 3D permit explorarea rapidă a diferitelor opțiuni de răcire. Avantajul unor unelte care pot gestiona direct geometria MCAD sau pot importa ușor datele pentru simulare CFD este că reduc timpul de pre-procesare, permițând concentrarea pe analiza termică la nivel de sistem și pe optimizarea designului.

Descărcați ghidul complet >

Pentru o operare fiabilă, răcirea centrelor de date este vitală pentru a preveni defecțiunile. Consumul de energie pentru răcire în astfel de centre reprezintă o proporție importantă din consumul global, iar costurile operaționale locale impun o proiectare eficientă a sistemelor de răcire, esențială pentru funcționarea durabilă și eficientă. Folosind simularea CFD, se pot modela fluxurile de aer și transferul de căldură în centre de date și sisteme complexe similare, asigurând astfel menținerea temperaturii componentelor critice în parametrii optimi și alegerea celei mai bune strategii de răcire.

Descărcați ghidul complet >

Urmăriți webinarul >

Pentru aplicații electronice cu cerințe ridicate de disipare termică, răcirea cu lichid oferă o soluție eficientă și performantă, asigurând fiabilitatea sistemelor. De la optimizarea căderii de presiune în plăcile reci pentru electronica de putere, până la susținerea proiectelor termice în domeniul răcirii prin imersie a serverelor, utilizați simularea CFD 3D și dinamica fluidelor 1D pentru a realiza un design optimizat al sistemelor cu răcire lichidă.

Urmăriți webinarul >

Precizia îmbunătățită a analizei termice contribuie la îndeplinirea cerințelor tot mai stricte în proiectarea electronicelor. Calibrarea unui model termic cu date tranzitorii măsurate permite realizarea unor simulări foarte exacte. Calibrarea automată a modelului elimină necesitatea ajustărilor manuale laborioase și incrementale. Utilizarea unui model calibrat ajută la evitarea subdimensionării, asigurând fiabilitatea prin simularea fidelă a scenariilor de funcționare, dar și la identificarea și corectarea zonelor supradimensionate pentru optimizarea costurilor produsului.

Urmăriți webinarul >

Tehnologia modelului de ordin redus independent de condițiile la limită (BCI-ROM) aduce avantaje majore în efectuarea rapidă a analizelor termice tranzitorii pentru electronice, fiind demonstrat că poate fi de peste 40.000 de ori mai rapidă decât simularea 3D CFD completă, fără a compromite acuratețea. BCI-ROM este generat automat pornind de la o analiză 3D a conducerii termice, păstrând o precizie predictivă ridicată și o eficiență extraordinară. Caracteristica „independent de condițiile la limită” a modelelor de ordin redus este foarte utilă, deoarece acestea pot fi aplicate în orice mediu termic. Modelele BCI-ROM pot fi exportate în formate diverse pentru rezolvare rapidă standalone în format matriceal, pentru integrare în simularea circuitelor electrotermice (format VHDL-AMS) sau pentru modelarea sistemelor 1D în unelte de simulare (format FMU).

Urmăriți webinarul >

Pentru a asigura fiabilitatea produselor electronice, designul termic necesită o predicție exactă a temperaturilor, a gradientelor și a variațiilor tranzitorii ciclice, informații care pot fi folosite în analiza stresului termo-mecanic. Această analiză ajută la identificarea modurilor de defectare, a zonelor vulnerabile la degradare și oferă perspective asupra durabilității și duratei de viață.

Urmăriți webinarul >