Celsius Thermal
關注創建者：Fidelity CFD 創建時間：2023-06-14
Celsius Thermal的實例教程
電源完整性
? Celsius
Celsius Thermal Solver 是業內針對從集成電路到物理部件全電子系統所設計的一款完整電熱協同仿真解決方案。Celsius Thermal Solver能夠與Cadence IC、封裝和基板設計平臺實現無縫集成。利用創新的多物理場技術應對這些挑戰。將實體結構有限元分析（FEA）與計算流體動力學（CFD）相結合，Celsius Thermal Solver可以在同一工具內完成系統分析。Celsius Thermal Solver幫助工程團隊結合電氣和熱力分析，進行電力和熱力流動仿真，從而獲得比傳統工具更精確的系統級熱力仿真結果。此外，Celsius Thermal Solver基于先進3D 結構中電力的實際流動，執行靜態（穩態）和動態（瞬態）電熱協同仿真，提供了對真實世界系統行為的預見性。
? PowerDC
PowerDC 能對IC封裝提供快速準確的直流分析和電熱協同分析，是一款能對基板和IC封裝設計進行電熱協同仿真分析的工具，其提供了一個詳細的工作流程幫助仿真工程師發現設計中隱含的直流壓降問題、電流密度問題和熱可靠性問題。PowerDC能支持多Die堆疊的封裝設計，能進行復雜設計的DRC檢查，可以得到Die、過孔和封裝等各組件的溫度，還可以得到JEDEC定義的各種封裝熱參數模型。
? OptimizePI
OptimizePI 應用Sigrity的電磁分析和優化算法可以使IC封裝PDS網絡的性能或成本達到最優。OptimizePI可以幫助設計人員自動地在合適的位置放置合適容值的去耦電容，來確保產品設計以最低的成本或最小的面積滿足電源分配系統（PDS）的性能目標，優化電源平面諧振，或者在不增加電容種類的情況下實現最佳的PI、EMI性能。
展開 （圖片來源Mentor網站）
--------電熱協同仿真工具--------
◆ Celsius Thermal Solver 是業內針對從集成電路到物理部件全電子系統所設計的一款完整電熱協同仿真解決方案。Celsius Thermal Solver能夠與Cadence IC、封裝和基板設計平臺實現無縫集成。利用創新的多物理場技術應對這些挑戰。將實體結構有限元分析（FEA）與計算流體動力學（CFD）相結合，Celsius Thermal Solver可以在同一工具內完成系統分析。Celsius Thermal Solver幫助工程團隊結合電氣和熱力分析，進行電力和熱力流動仿真，從而獲得比傳統工具更精確的系統級熱力仿真結果。此外，Celsius Thermal Solver基于先進3D 結構中電力的實際流動，執行靜態（穩態）和動態（瞬態）電熱協同仿真，提供了對真實世界系統行為的預見性。
◆ Ansys最新的SIwave版本中，集成了SIwave-Icepak電熱協同仿真功能，設計者在單獨的SIwave軟件環境中，就可以同時調用SIwave 直流求解器和Icepak 三維散熱（CFD）求解器，進行電熱耦合分析，得到封裝或板級工作時的電流密度分布以及溫度分布結果，幫助設計者提前評估溫度變化對封裝及PCB性能的影響，預判溫度分布熱點，以便進行散熱設計。
（圖片來源Ansys網站）
--------熱力結合仿真工具--------
◆ 作為Ansys的核心產品之一，Ansys Mechanical是使用最廣泛的的通用結構力學仿真分析系統。以結構力學分析為主，涵蓋線性、非線性、靜力、動力、疲勞、斷裂、復合材料、優化設計、概率設計、熱及熱結構耦合、壓電等分析中幾乎所有的功能，全面集成于ANSYS新一代協同仿真環境ANSYS Workbench中。
展開 FEA求解器主要解決的區域
CFD求解器主要解決的區域
本文章以Cadence的Celsius Thermal Solver作為仿真工具，利用它的FEA-CFD電熱仿真流程實施分析工作，流程圖如下所示：
導入PCB文件，進行電與熱相關的參數設置，運行FEA仿真，得到包含PCB各區域功率耗散的簡化仿真模型，再導入到CFD求解器中，添加風扇、機箱等結構實施CFD仿真，結果保存為一個CFD模型，代表設置環境（自然環境、風冷或水冷等）下的真實傳熱系數，再回到FEA求解器中導入CFD模型作為邊界條件，重新執行電熱仿真，最后得到精確的電熱仿真結果。
下面以一個PCB熱仿真實例，詳細說明仿真步驟。
① FEA求解器提取簡化模型
啟動Cadence Celsius Thermal Solver，選擇并打開Solid Objects Simulation for Layered Structures模塊，該模塊就是基于FEA求解仿真層狀結構（PCB板）。
選擇菜單欄中Tools > Options > Edit Options，在Translator一欄中使能下圖中的兩項，保證板框按照design outline、器件尺寸按照place bound定義。
在軟件界面左側向導中選擇Load Layout File，導入.brd格式的PCB文件，將PCB文件轉換為.spd格式的仿真文件。
在向導中使能Enable E/T Co-Simulation Mode選項，選擇電熱耦合仿真模式。
點擊Check Stackup，打開層疊管理界面，檢查并設置層疊厚度和材料屬性，其中每一層的fill-in填充材料務必設置。
展開 FEA求解器主要解決的區域
CFD求解器主要解決的區域
本文章以Cadence的Celsius Thermal Solver作為仿真工具，利用它的FEA-CFD電熱仿真流程實施分析工作，流程圖如下所示：
導入PCB文件，進行電與熱相關的參數設置，運行FEA仿真，得到包含PCB各區域功率耗散的簡化仿真模型，再導入到CFD求解器中，添加風扇、機箱等結構實施CFD仿真，結果保存為一個CFD模型，代表設置環境（自然環境、風冷或水冷等）下的真實傳熱系數，再回到FEA求解器中導入CFD模型作為邊界條件，重新執行電熱仿真，最后得到精確的電熱仿真結果。
下面以一個PCB熱仿真實例，詳細說明仿真步驟。
① FEA求解器提取簡化模型
啟動Cadence Celsius Thermal Solver，選擇并打開Solid Objects Simulation for Layered Structures模塊，該模塊就是基于FEA求解仿真層狀結構（PCB板）。
選擇菜單欄中Tools > Options > Edit Options，在Translator一欄中使能下圖中的兩項，保證板框按照design outline、器件尺寸按照place bound定義。
在軟件界面左側向導中選擇Load Layout File，導入.brd格式的PCB文件，將PCB文件轉換為.spd格式的仿真文件。
在向導中使能Enable E/T Co-Simulation Mode選項，選擇電熱耦合仿真模式。
點擊Check Stackup，打開層疊管理界面，檢查并設置層疊厚度和材料屬性，其中每一層的fill-in填充材料務必設置。
展開 其中一款產品是我們的內部Celsius Thermal 求解器，它結合了 FEA 和 CFD 工具來處理 PCB 設計的流體流動和電熱方面。我們擁有用于筒倉流體流動解決方案的 Fidelity CFD 軟件，我們最近對Cascade 技術的投資也提供了端到端的 CFD 工作流程。
有關 Cascade Technologies 的更多信息，請訪問其網站。
單擊下面的按鈕了解有關 Cadence Fidelity CFD 解決方案的更多信息 -
文章來源：cadence博客
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其中一款產品是我們的內部Celsius Thermal 求解器，它結合了 FEA 和 CFD 工具來處理 PCB 設計的流體流動和電熱方面。我們擁有用于筒倉流體流動解決方案的 Fidelity CFD 軟件，我們最近對Cascade 技術的投資也提供了端到端的 CFD 工作流程。
有關 Cascade Technologies 的更多信息，請訪問其網站。
將實體結構有限元分析（FEA）與計算流體動力學（CFD）相結合，Celsius Thermal Solver可以在同一工具內完成系統分析。Celsius Thermal Solver幫助工程團隊結合電氣和熱力分析，進行電力和熱力流動仿真，從而獲得比傳統工具更精確的系統級熱力仿真結果。
電源完整性
? Celsius
Celsius Thermal Solver 是業內針對從集成電路到物理部件全電子系統所設計的一款完整電熱協同仿真解決方案。Celsius Thermal Solver能夠與Cadence IC、封裝和基板設計平臺實現無縫集成。利用創新的多物理場技術應對這些挑戰。
① FEA求解器提取簡化模型
啟動Cadence Celsius Thermal Solver，選擇并打開Solid Objects Simulation for Layered Structures模塊，該模塊就是基于FEA求解仿真層狀結構（PCB板）。
① FEA求解器提取簡化模型
啟動Cadence Celsius Thermal Solver，選擇并打開Solid Objects Simulation for Layered Structures模塊，該模塊就是基于FEA求解仿真層狀結構（PCB板）。
