電子設(shè)備熱仿真分析及軟件應用

電子設(shè)備熱仿真分析及軟件引見

動力工程專業(yè)毛士飛引言電子設(shè)備的主要失效方式是熱失效。據(jù)研討,電子設(shè)備的失效有55%是溫度超越規(guī)定的值引起的。因此,對電子設(shè)備而言,即使是降低1℃也將使設(shè)備的失效率降低一個可觀的量值,這對可靠性高的電子系統(tǒng)尤為重要。熱仿真可以在樣品和產(chǎn)品開場之前確定和消除熱問題，借助熱仿真可以減少設(shè)計本錢、提高產(chǎn)品的一次勝利率，縮短開發(fā)周期。電子設(shè)備的開展趨勢1.熱耗上升化2.設(shè)備小巧化3.環(huán)境多樣化過熱--電子產(chǎn)品缺點的首要緣由(Source:USAirForceAvionicsIntegrityProgram)Figure2:MajorCausesofElectronicsFailures圖2：電子產(chǎn)品缺點主要緣由資料來源：美國空軍航空電子整體研討工程55%溫度20%振動6%粉塵19%潮濕Figure1:JunctionLifeStatistics(Source:GECResearch)圖1：結(jié)點壽命統(tǒng)計缺點率〔10萬小時〕資料來源：GEC研討院發(fā)熱問題被確以為電子設(shè)備構(gòu)造設(shè)計所面臨的三大問題之一…(強度與振動、散熱、電磁兼容)熱仿真軟件引見Flotherm軟件是由英國Flomerics公司開發(fā)專門針對電子散熱領(lǐng)域的CFD仿真軟件,FLOTHERM采用了成熟CFD(Computation-alFluidDynamic計算流體動力學)和數(shù)值傳熱學仿真技術(shù)開發(fā)而成FLOTHERM軟件引見全球第一個專門針對電子散熱領(lǐng)域的CFD軟件經(jīng)過求解電子設(shè)備內(nèi)外的傳導\對流\輻射，從而處理熱設(shè)計問題據(jù)第三方統(tǒng)計，在電子散熱仿真領(lǐng)域，F(xiàn)loTHERM全球市場占有率到達70%6FloTHERM軟件主要模塊7FloTHERM軟件FloTHERM核心熱分析模塊VisualEditor結(jié)果動態(tài)后處理模塊CommandCenter優(yōu)化設(shè)計模塊FloMCAD.BridgeCAD軟件接口模塊FloEDAEDA軟件高級接口FloTHERM.Pack標準IC封裝模型庫FLOTHERM—中心熱分析模塊利用它可以完成從建立分析模型、求解計算、到可視化后處置、分析報告等一切根本分析功能。它可以完全滿足系統(tǒng)級、板和組件級到封裝級等各種層次的分析。該模塊還包含TABLES分析結(jié)果數(shù)據(jù)報告和VISULATION可視化后處置等功能FLOMOTION—仿真結(jié)

果動態(tài)后處置模塊不僅有最大最小值指示、復雜空間等值(溫度、壓力、速度)曲面、物體外表溫度分布、流線、真實感非常強的示蹤粒子運動、流體質(zhì)量流、熱功率流,可以將運算后的數(shù)據(jù)以流體示蹤粒子三維動畫等方式直觀方便地顯示出來。FLO/MCAD—軟件接口模塊不但完全支持PRO/ENGINEER等機械CAD軟件幾何模型的直接調(diào)用并自動簡化,還可以經(jīng)過IGES、SAT、STEP、STL格式讀入如UG、I-DEAS和AutoCAD等MCAD軟件建立的三維幾何實體模型,可以大大減少對復雜幾何模型的建模時間。Icepak簡介

Icepak軟件是美國fluent公司開發(fā)面向熱產(chǎn)品設(shè)計和分析工程師的軟件。Icepak軟件包包含如下內(nèi)容:Icepak,建模，網(wǎng)格和后處置工具FLUENT,求解器Icepak軟件特點采用熱設(shè)計分析所公用的機柜、風扇、印刷電路板、阻尼、通風口等模型。建模過程快捷、網(wǎng)格生成與計算都是自動進展的。運用者能在較短的時間內(nèi)將該軟件運用于實踐的設(shè)計分析中。另外,該軟件也不要求運用者有較深的流膂力學知識背景。它擁有用戶模擬過程所需求的各種物理模型,可以模擬自然對流、強迫對流、混合對流、熱傳導、熱輻射、流?固的耦合換熱、層流、湍流、穩(wěn)態(tài)、非穩(wěn)態(tài)等流動景象。