時間就是金錢，考慮到這些物理試驗需要高昂費用而且過程漫長，而8個月的時間可能導致失去合同，工程師決定采用軟件仿真RBT。

第一步需要了解九個MOSFET的相應功耗，這九個MOSFET針對三個交流（AC）相位分為三組，每組三個晶體管。他們進行了電氣仿真，結果顯示80%的電流會流經最靠近輸入端的AC相。大約15%的電流由中間相位共享，而最遠的相位則消耗剩余5%的電流。

工程師然后創建了襯底、封裝、TIM襯墊、散熱器（支架）和螺栓的Ansys Mechanical模型。他們對螺栓施加預載荷，以預測電源模塊、TIM和散熱器之間的有效熱接觸面積。接觸面積決定了傳導到散熱器的熱量，因此它可以影響模塊的溫度。

工程師通過參數化分析確定接觸面積對螺栓力、封裝彎曲和TIM厚度的敏感度。就仿真的案例而言，接觸面積在18.7%到97.8%之間變化。結果表明，接觸面積通常會隨模塊彎曲減少而增加，從而增加螺栓力和TIM厚度。大螺栓力、厚TIM襯墊和輕微的模塊彎曲可以提供接近100%的接觸。

最終設計方案的熱接觸變形分析設置

第二步是瞬態熱分析，通過電氣仿真提供熱源和接觸分析，以確定模塊和散熱器之間的有效熱接觸。工程師采用接觸分析中所用的相同變量以及相同值，再進行了一次參數化分析。結果表明，通常產生更高接觸面積的設計參數會產生更低的結溫。在大多數仿真的案例中，溫度都超過了焊料回流溫度。只有在低彎曲、厚TIM襯墊和高螺栓力的情況下，模塊才有可能避免RBT過程中的焊料再熔化。

工程師接下來采用之前機械和熱機械分析的載荷作為線性屈曲分析的預應力。他們采用線性屈曲的擾動形狀作為非線性屈曲的起點。非線性屈曲仿真準確預測了采用100μm TIM襯墊厚度、800N螺栓預載荷和60μm彎曲的初始設計參數進行的物理測試中發現的破裂情況。

仿真表明，通過降低螺栓力可以消除屈曲。但是瞬態熱分析表明，這樣會使溫度提高到足以導致焊料再熔化的水平。假設的0屈曲、800N螺栓載荷和100μm厚襯墊完美封裝不會產生屈曲，也不會導致焊料再熔化。不過這種完美封裝需要高得多而無法讓人承受的生產成本。

在弄清問題原因及其對相關設計變量的敏感度之后，工程師研究了利用TIM膠替代TIM襯墊的思路。TIM膠的優勢是能夠以更低螺栓力保持更高的接觸面積，從而在不產生焊料再熔化的情況下降低螺栓力。

利用仿真，Integrated Micro-Electronics工程師快速診斷了焊料再熔化和模塊破裂這兩個問題，而且確定了相關設計變量的敏感度。仿真幫助工程師研發出了一種解決方案，不但不增加生產成本，而且只需物理試驗一半的時間即可解決問題。

非線性屈曲分析結果，紅色區域表示破裂失效，而綠色區域表示無破裂。案例C有輕微變形，但是因焊料再熔化而失效。案例E有輕微變形且溫度低，但是使用現有生產工藝無法進行生產。案例F有可容許的變形與溫度，但是無安全裕量，因此即使微小生產變化也會導致失效。

瞬態熱分析結果：紅色表示會出現焊料再熔化，綠色表示不會出現焊料再熔化，而黃色表示臨界結果。