Flotherm产品介绍

Simcenter Flotherm产品介绍

更快完成热设计，最大限度减少返工和物理样机，释放宝贵的工程资源用于创新

优势

前置热设计可防止设计后期返工，并能消除物理样机需求

通过拖放式库功能实现完整工作流嵌入和供应链支持

“设计即正确”的冷却方案可最大限度减轻产品重量并降低成本

用于从产品概念到最终设计的冷却策略选择

Smartparts 支持快速模型创建

概述

电子产品正日益增加所有行业领域（包括汽车与交通运输、航空航天与国防、电子与半导体以及消费品）产品的复杂性。在产品复杂性不断增加的同时，产品设计的时间和预算却在缩减。小型化迫使机械和电子设计流程融合，导致功率密度增加。这使得高效散热比以往任何时候都更加困难，从而导致性能和可靠性问题，并可能引发安全隐患。专注于电子散热的前置热设计软件正帮助企业开发更轻、更薄、更安静且成本更低的产品。

球栅阵列(BGA) 封装爆炸视图，显示物体表面温度

优势（续）

快速稳健的网格划分和求解支持全自动设计空间探索和设计优化

用户界面支持日语和简体中文

独特的 Flexx 许可选项，可运行Simcenter Flotherm 或 Simcenter Flotherm XT 软件

Simcenter Flotherm 提供解决方案

提供了一套完整的 Smartparts™ 软件，即智能多级模型创建宏，可在单个对象中提供详细和紧凑的表示。Smartparts 结合了几何定义、材料属性和网格设置，支持轻松创建模型，并在不同项目中重复使用。支持的 Smartparts 涵盖从半导体芯片到外壳的一切。

Simcenter™ Flotherm™ 软件是西门子 Xcelerator 软件、硬件和服务业务平台的一部分，它拥有类似 Windows 文件资源管理器风格的项目管理器，具备拖放功能和库系统。通过已安装库中提供的数百个基于 Smartparts 的对象和属性（包括风扇、元器件、散热器、材料、导热界面材料等），支持跨电子供应链的模型共享。类似 CAD 的、鼠标驱动的绘图板 (Drawing Board) 提供简单的绘图、拖放和对象捕捉操作，可快速创建和操作参数化定义的模型。

封装基板上显示电压的网络

电子装配体建模

电子产品的核心是已贴装印刷电路板 (PCB)。使用 Simcenter Flotherm 提供广泛的 PCB 建模层级，可在整个开发工作流程中根据数据的可用性，最大化求解速度和精度。

简单的方块模型采用分析方法，在电路板或布局细节尚不明确的早期设计阶段计算 PCB 的有效导热系数。在设计后期，Simcenter Flotherm 基于图像的金属分布处理能够有效捕捉电路板表面和内部铜分布变化的局部影响。

液冷IGBT 模块爆炸视图，显示物体温度和流动

芯片封装建模

Simcenter Flotherm 支持最广泛的元器件热模型。这能够在概念设计阶段使用简单的方块模型和双电阻模型快速评估架构选择并进行设计空间探索。详细的、双电阻和 DELPHI 热阻模型可通过 Simcenter Flotherm Pack 软件即服务创建。

可以使用 Simcenter T3STER™ 硬件和 Simcenter POWERTESTER™ 硬件测量实际元器件在不同环境下的响应。由这些测量得出的 RC 梯形网络模型可直接用于 Simcenter Flotherm 进行瞬态仿真，以研究瞬态效应并评估温度控制策略。详细的热模型可以根据测量数据进行校准，通过调整模型参数以匹配实际元器件的响应，从而在空间和时间上提供超过 99% 的模型精度。

Simcenter Flotherm 还支持创建边界条件无关降阶模型 (BCI ROM)和导出 SPICE 子电路热网表。BCI ROM 可为长时间功率随时间变化的曲线（例如纯电动汽车的行驶工况）提供非常快速的仿真。

传导、对流、辐射、相变和太阳辐射

电子散热应用通常需要完整的共轭传热，而非特殊情况处理，同时还需具备计算太阳辐射以及构成电子系统的众多物体之间热辐射的能力。

支持多物理场仿真，可捕捉电源网络和电源层等电导体中的焦耳热，甚至功率封装中的键合线焦耳热。多物理场建模还捕捉了封装相变材料 (PCM) 的潜热效应。

主动热管理策略

现代电子产品依赖于先进的、基于软件的热管理策略，这些策略通过随温度变化的元器件功耗得到支持。Simcenter Flotherm 还支持基于监控温度的瞬态频率功率控制和瞬态恒温控制。

处理 MCAD 数据

Simcenter Flotherm 通过 MCAD Bridge 模块导入、修复和简化机械 CAD 数据，支持从 NX™ 软件、SolidEdge® 软件、Creo Parametric、SOLIDWORKS和 CATIA V5 导入数据。MCAD Bridge 模块提供智能体素化功能，是处理任何复杂度和质量的 MCAD 数据的有效方法。

处理 ECAD (EDA) 数据

Simcenter Flotherm EDA Bridge 模块具有与西门子BoardStation 和 Xpedition™ 软件、CadenceAllegro 以及 Zuken CR8000 的直接接口。支持导入 IDF 和 ODB++ 文件，从而支持西门子 PADS™ 软件和其他 EDA 软件。使用 EDA Bridge 模块，可以将元器件替换为库中的热模型，并且可以根据尺寸、功率和功率密度在导入时过滤元器件，热功耗列表可以 .csv 文件格式导入和导出。电源层和接地层等因直流 IR 压降产生的焦耳热功率可以从 Hyperlynx™ 软件导入。

工作流集成

Simcenter Flotherm 通过 FloXML 支持外部模型的创建、操作、执行和后处理，并通过 FloSCRIPT 支持交互操作的录制和回放。ECXML 支持与其他供应商工具进行热模型交换。Simcenter Flotherm 导入符合 JEDEC JEP30-T100 格式的热模型。

1U服务器的速度彩色流线图和表面温度图

快速、稳健的网格划分和求解

Simcenter Flotherm 基于笛卡尔坐标系的 Instamesh 技术可提供瞬时且完全稳健的网格划分，在 Windows 和 Linux 上运行的多核并行求解器能够处理现代电子产品中常见的复杂程度和离散对象数量。

网格设置与几何体相关联，如果对象在模型内移动或添加到库中以供将来使用和共享，则保留分辨率。

后处理

全面的后处理功能提供平面图、表面图和等值面图，并辅以图表上的标注以注释仿真结果值。专利的瓶颈 (BN) 和捷径 (SC) 数值有助于识别设计中可用于改善散热的方面。捕捉指数用于数据中心应用的热通道和冷通道。可以使用免费的 Simcenter Flotherm Viewer 在组织内部及外部共享结果。

设计空间探索与优化

Simcenter Flotherm 附带的 Command Center 模块包含实验设计 (DoE) 和响应面优化 (RSO)，并配有相关矩阵，用于识别哪些输入参数组合对选定输出变量（如元器件温度）的影响最大。Simcenter Flotherm 也可通过 HEEDS™ 软件进行多学科优化访问。

传统数据中心机房，显示通道内复杂的空气流动。