FLOEFD T3STER自動(dòng)校準模塊—提高電子產(chǎn)品散熱設計的準確性

西門(mén)子工業(yè)數字軟件FLOEFD T3STER 自動(dòng)校準模塊——提高電子產(chǎn)品散熱設計的準確性

實(shí)現封裝熱模型結溫的高精度預測（在某些情況下可實(shí)現超過(guò)99.5%的準確度）。

克服傳統手動(dòng)校準的耗時(shí)難題。

使用基于測量的校準，工程師能夠輕松地探索不同封裝尺寸（例如導熱界面材料的厚度、散熱器的體積和表面積等）以及材料特性（如不同材料層的熱導率、比熱容、密度以及熱擴散系數）對模型預測精度的影響。

利用校準的高精度瞬態(tài)熱模型，在CFD（計算流體動(dòng)力學(xué)）軟件中更好地評估熱設計可靠性，并驗證降低成本的策略。

Simcenter FLOEFD的自動(dòng)校準模塊作為嵌入式CAD /CFD軟件的一部分，通過(guò)快速便捷地將熱模型與熱瞬態(tài)測試數據進(jìn)行校準，顯著(zhù)提升了熱分析的準確性。

自動(dòng)熱模型校準

提升熱分析的精確度在應對現代電子產(chǎn)品日益嚴苛的設計要求時(shí)顯得尤為關(guān)鍵。將仿真結果精準匹配實(shí)測數據已被驗證為構建極高保真度組件熱模型的有效途徑，但傳統的手動(dòng)模型調整與校準過(guò)程往往會(huì )消耗大量時(shí)間與資源。作為西門(mén)子X(jué)celerator產(chǎn)品組合的一部分，Simcenter測試與仿真工具提供了獨特的自動(dòng)校準技術(shù)。

Simcenter Micred T3STER是一款先進(jìn)的熱瞬態(tài)測試解決方案，適用于集成電路封裝、功率半導體、LED及電子系統的熱特性表征。采用電壓法測試，可獲得公認的高精度、高重復性的瞬態(tài)溫度響應測量結果。在對電子設備或IC封裝進(jìn)行典型熱測試時(shí)，精確測量被測器件加熱或冷卻過(guò)程中功率階躍變化導致的瞬態(tài)溫度數據，并將這些數據后處理生成結構函數，該函數以熱阻與熱容分布曲線(xiàn)的形式表示從器件結點(diǎn)到環(huán)境的熱流路徑。通過(guò)在Simcenter FLOEFD中校準模擬的結構函數，使其與導入的測量生成的結構函數相匹配，工程師現在可以獲得高度準確的熱模型，并將其用于瞬態(tài)分析。

瞬態(tài)熱測試設備系列

Simcenter FLOEFD T3STER自動(dòng)校準模塊

Simcenter FLOEFD自動(dòng)校準模塊允許用戶(hù)導入從Simcenter Micred T3STER瞬態(tài)熱測試中基于準確測量獲得的結構函數，并將其與仿真的結構函數進(jìn)行比較。之后，工程師可以利用軟件的校準模塊，通過(guò)軟件計算探索封裝模型內部尺寸和材料屬性的變化。

設備與設計軟件的校準過(guò)程確保了仿真模型的瞬態(tài)熱行為與實(shí)驗數據相匹配。最終結果是一個(gè)針對瞬態(tài)分析進(jìn)行了高精度校準的詳細三維模型，從而提高了設計階段的熱分析準確性，為評估電子設備或IC封裝的熱可靠性提供了有力支持。 經(jīng)過(guò)精確校準的瞬態(tài)熱分析模型在多種應用場(chǎng)景中具有極高價(jià)值：

1. 電力電子領(lǐng)域

在電動(dòng)汽車(chē)（EV）逆變器等關(guān)鍵部件的設計中，通過(guò)利用高精度熱模型進(jìn)行任務(wù)剖面分析，工程師能夠預測在各種實(shí)際駕駛工況下功率半導體器件（如IGBTs或MOSFETs）的結溫變化情況。這些信息對于確保設備在極端工作條件下不超溫、延長(cháng)使用壽命以及優(yōu)化冷卻設計至關(guān)重要。

2. 數字電子領(lǐng)域

在智能手機、平板電腦等消費電子產(chǎn)品中，處理器和其他關(guān)鍵組件在不同的電源模式、負載條件及節流控制策略下的熱響應模擬是十分必要的。通過(guò)對瞬態(tài)熱行為的精準建模，可以有效實(shí)現動(dòng)態(tài)熱管理，防止過(guò)熱導致性能下降或硬件損壞，并優(yōu)化電池續航能力。

3. 供應鏈支持與市場(chǎng)差異化

半導體原始設備制造商（OEM）通過(guò)提供基于T3STER等先進(jìn)測試工具校準得到的詳細熱模型數據，可以顯著(zhù)增強其產(chǎn)品對下游客戶(hù)的吸引力。這樣的數據有助于終端客戶(hù)在設計階段就充分考慮熱可靠性因素，改進(jìn)整體產(chǎn)品設計，提高市場(chǎng)競爭優(yōu)勢。

4. 高保真度三維降階模型構建

借助Simcenter FLOEFD軟件中的BCI-ROM（邊界條件獨立降階模型）模塊和Package Creator模塊，可以從復雜的三維熱模型中提取出簡(jiǎn)化但保持較高準確度的模型。這種降階模型能夠在保證仿真結果可靠性的前提下，極大地提升仿真的計算速度，使得大型系統級別的熱管理和性能評估成為可能，尤其適用于多物理場(chǎng)耦合的復雜仿真場(chǎng)景。

熱瞬態(tài)測試、結構函數生成以及未校準模型與校準模型對比

自動(dòng)校準過(guò)程

結構函數校準細節

使用自動(dòng)校準的集成封裝熱模型進(jìn)行精確的瞬態(tài)響應建模

審核編輯：劉清