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因此，采用先進(jìn)的熱仿真工具進(jìn)行前瞻性設(shè)計(jì)，是從源頭上保障產(chǎn)品品質(zhì)的唯一路徑。 二、西門(mén)子Flotherm：電子熱管理的行業(yè)標(biāo)桿 西門(mén)子Flotherm是業(yè)界公認(rèn)的專(zhuān)業(yè)電子散熱分析軟件，它基于計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)（CFD）原理，能夠精準(zhǔn)模擬設(shè)備內(nèi)部的氣流、溫度和熱傳導(dǎo)。

在現(xiàn)代科技的高速發(fā)展中，熱設(shè)計(jì)與散熱仿真成為了許多工程師日常工作中必不可少的一項(xiàng)任務(wù)。在面對(duì)愈發(fā)復(fù)雜的產(chǎn)品和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)時(shí)，如何確保散熱效果的高效與可靠性，成為了每個(gè)工程師關(guān)注的焦點(diǎn)。本文將介紹一些熱仿真學(xué)習(xí)方法，并深入探討Ansys Icepak和Flotherm兩款熱仿真軟件的特點(diǎn)和應(yīng)用，幫助您更好地應(yīng)對(duì)熱設(shè)計(jì)和散熱仿真挑戰(zhàn)。

工況設(shè)定如下表所示，T3Ster瞬態(tài)熱測(cè)試和Flotherm仿真模型采用相同設(shè)定。在仿真模型設(shè)定中，不考慮熱輻射，水冷板設(shè)定為固體，其材料參數(shù)考慮水流影響，IGBT的芯片硅材料需要考慮溫度對(duì)熱傳導(dǎo)系數(shù)的影響。

本案例使用具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的電子散熱軟件Simetherm對(duì)某戶(hù)外通信機(jī)柜進(jìn)行熱仿真與優(yōu)化設(shè)計(jì)。仿真目標(biāo)戶(hù)外通信機(jī)柜在熱設(shè)計(jì)時(shí)須同時(shí)考慮兩點(diǎn)：一是內(nèi)部器件的發(fā)熱量是否可以通過(guò)合理的路徑散出；二是機(jī)柜是否有良好的隔熱性能，在受太陽(yáng)輻射與周?chē)邷丨h(huán)境影響時(shí)避免過(guò)多的熱量導(dǎo)入。

Simcenter Flotherm作為廣泛使用的電子散熱計(jì)算流體力學(xué) (CFD) 軟件，許多領(lǐng)先的IC封裝供應(yīng)商都可為其提供熱模型。這也是 Simcenter Flotherm PACK 真正體現(xiàn)其價(jià)值的地方。

二、散熱仿真解決方案基于Simdroid電子散熱模塊，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)各類(lèi)戶(hù)外或室內(nèi)電子機(jī)箱機(jī)柜柜體結(jié)構(gòu)及內(nèi)部電子設(shè)備的全三維建模與散熱特性仿真分析計(jì)算，并通過(guò)豐富的可視化后處理技術(shù)，對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行全面直觀的展示。采用Simdroid電子散熱模塊實(shí)施電子機(jī)箱機(jī)柜熱仿真分析的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在：（1）豐富的智能元件庫(kù)及多樣化定形定位操作可實(shí)現(xiàn)快速建模。

主動(dòng)散熱熱設(shè)計(jì)案例的基本條件是：功耗高、熱源集中；安裝條件、設(shè)備外形尺寸明確限制，散熱面積有限；無(wú)法設(shè)計(jì)出自然散熱的有效方案。機(jī)柜內(nèi)設(shè)計(jì)通常有風(fēng)冷、管路液冷、噴淋蒸發(fā)；機(jī)柜外設(shè)計(jì)通常有散熱翅片設(shè)計(jì)、風(fēng)機(jī)強(qiáng)迫風(fēng)冷。仿真評(píng)估重點(diǎn)在于大功耗器件的散熱特性測(cè)試或仿真；依據(jù)功耗元器件總體結(jié)構(gòu)合理布置方案；整機(jī)熱設(shè)計(jì)方案的仿真評(píng)估。

最初的分析是由客戶(hù)使用FloTHERM?進(jìn)行的，但是客戶(hù)的模型無(wú)法直接使用，需要在FloTHERM?軟件重新建模。而scSTREAM可以直接讀入客戶(hù)的三維模型，直接分析。Mr.Villers回憶說(shuō)：“在很短的時(shí)間內(nèi)，我們能夠從3D裝配中創(chuàng)建準(zhǔn)確的熱仿真模型，復(fù)制FloTHERM?模型，并向其中添加更多設(shè)計(jì)參數(shù)，來(lái)進(jìn)一步推進(jìn)設(shè)計(jì)研究。

FloTHERM軟件和FloEFD軟件都可以對(duì)PCB做精細(xì)熱仿真，特別是FloTHERM軟件中可以綜合布線，過(guò)孔和各層特性來(lái)實(shí)現(xiàn)PCB和元器件的精細(xì)仿真。 三、散熱器的設(shè)計(jì)與優(yōu)化 在多數(shù)散熱系統(tǒng)中，散熱器的設(shè)計(jì)都十分重要，無(wú)需贅述。

一直以來(lái)，坤道專(zhuān)注于熱仿真和熱測(cè)試領(lǐng)域，為電子半導(dǎo)體、汽車(chē)、航天航空等行業(yè)提供Simcenter FloEFD/Flotherm Flexx/Flomaster等流體傳熱仿真軟件解決方案和Simcenter T3STER熱阻測(cè)試、Simcenter POWERTESTER功率循環(huán)測(cè)試、SanjSCOPETM 熱反射率成像系統(tǒng)等硬件解決方案。

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T3ster 通過(guò)提供物理測(cè)試方法對(duì) FloTHERM 熱仿真軟件進(jìn)行補(bǔ)充，可以用來(lái)驗(yàn)證仿真模型或測(cè)試制造過(guò)程的質(zhì)量。T3ster 通過(guò)導(dǎo)入生成的帶有器件封裝的結(jié)構(gòu)函數(shù)測(cè)試結(jié)果并自動(dòng)進(jìn)行熱模型校準(zhǔn)，通過(guò)對(duì)某些不確定參數(shù)進(jìn)行合理設(shè)計(jì)并計(jì)算，得到 FloTHERM 熱模型和 T3ster 模型匹配的結(jié)果，最終達(dá)到精確建模和驗(yàn)證的目的。

散熱方案中成本最高的熱管模型可直接導(dǎo)入仿真計(jì)算中，選用正確材料屬性即可。部分器件有過(guò)熱的風(fēng)險(xiǎn)，我們協(xié)助提供需要進(jìn)行熱導(dǎo)墊(Thermal Pad)的位置，此時(shí)，機(jī)構(gòu)工程師需要協(xié)助在機(jī)構(gòu)件上面改上Punch做散熱橋接之用；采用的設(shè)計(jì)參數(shù)將根據(jù)仿真結(jié)果作選用。考慮電路圖。本模型電路圖除了做銅走線熱傳導(dǎo)及發(fā)熱之外，因設(shè)計(jì)的需求，部分區(qū)域會(huì)刻意打上銅線，提高周?chē)骷纳嵝Ч?/div>