电子设备热仿真分析及软件应用

电子设备热仿真分析及软件引见

动力工程专业毛士飞引言电子设备的主要失效方式是热失效。据研讨,电子设备的失效有55%是温度超越规定的值引起的。因此,对电子设备而言,即使是降低1℃也将使设备的失效率降低一个可观的量值,这对可靠性高的电子系统尤为重要。热仿真可以在样品和产品开场之前确定和消除热问题，借助热仿真可以减少设计本钱、提高产品的一次胜利率，缩短开发周期。电子设备的开展趋势1.热耗上升化2.设备小巧化3.环境多样化过热--电子产品缺点的首要缘由(Source:USAirForceAvionicsIntegrityProgram)Figure2:MajorCausesofElectronicsFailures图2：电子产品缺点主要缘由资料来源：美国空军航空电子整体研讨工程55%温度20%振动6%粉尘19%潮湿Figure1:JunctionLifeStatistics(Source:GECResearch)图1：结点寿命统计缺点率〔10万小时〕资料来源：GEC研讨院发热问题被确以为电子设备构造设计所面临的三大问题之一…(强度与振动、散热、电磁兼容)热仿真软件引见Flotherm软件是由英国Flomerics公司开发专门针对电子散热领域的CFD仿真软件,FLOTHERM采用了成熟CFD(Computation-alFluidDynamic计算流体动力学)和数值传热学仿真技术开发而成FLOTHERM软件引见全球第一个专门针对电子散热领域的CFD软件经过求解电子设备内外的传导\对流\辐射，从而处理热设计问题据第三方统计，在电子散热仿真领域，FloTHERM全球市场占有率到达70%6FloTHERM软件主要模块7FloTHERM软件FloTHERM核心热分析模块VisualEditor结果动态后处理模块CommandCenter优化设计模块FloMCAD.BridgeCAD软件接口模块FloEDAEDA软件高级接口FloTHERM.Pack标准IC封装模型库FLOTHERM—中心热分析模块利用它可以完成从建立分析模型、求解计算、到可视化后处置、分析报告等一切根本分析功能。它可以完全满足系统级、板和组件级到封装级等各种层次的分析。该模块还包含TABLES分析结果数据报告和VISULATION可视化后处置等功能FLOMOTION—仿真结

果动态后处置模块不仅有最大最小值指示、复杂空间等值(温度、压力、速度)曲面、物体外表温度分布、流线、真实感非常强的示踪粒子运动、流体质量流、热功率流,可以将运算后的数据以流体示踪粒子三维动画等方式直观方便地显示出来。FLO/MCAD—软件接口模块不但完全支持PRO/ENGINEER等机械CAD软件几何模型的直接调用并自动简化,还可以经过IGES、SAT、STEP、STL格式读入如UG、I-DEAS和AutoCAD等MCAD软件建立的三维几何实体模型,可以大大减少对复杂几何模型的建模时间。Icepak简介

Icepak软件是美国fluent公司开发面向热产品设计和分析工程师的软件。Icepak软件包包含如下内容:Icepak,建模，网格和后处置工具FLUENT,求解器Icepak软件特点采用热设计分析所公用的机柜、风扇、印刷电路板、阻尼、通风口等模型。建模过程快捷、网格生成与计算都是自动进展的。运用者能在较短的时间内将该软件运用于实践的设计分析中。另外,该软件也不要求运用者有较深的流膂力学知识背景。它拥有用户模拟过程所需求的各种物理模型,可以模拟自然对流、强迫对流、混合对流、热传导、热辐射、流?固的耦合换热、层流、湍流、稳态、非稳态等流动景象。