Floefd产品介绍

Simcenter FLOEFD产品介绍

结合 Simcenter FLOEFD 和 Simcenter Flotherm 的最佳电子相关功能，在 CAD 内对电子设备进行精确的热仿真

优势

在 CAD 中前置强大的热设计仿真和设计空间探索，防止设计返工并消除昂贵的物理样机

访问 Simcenter FLOEFD 和来自 Simcenter Flotherm 的精选技术的一流功能，使热分析更准确、更快速且更易于与电子和机械设计工作流程集成

验证电子设备冷却系统性能，确保可靠性和延长产品寿命

概述

作为西门子 Xcelerator 业务平台的一部分，Simcenter™ FLOEFD™ 是一款仿真软件工具，可在产品开发早期前置计算流体动力学 (CFD)，并完全嵌入计算机辅助设计 (CAD) 软件中。您可以直接使用 3D CAD 几何体模拟流体流动和热传递，无需将数据转换到单独的分析环境。根据您的需求，有多个电子散热专用模块可能适合您。

电力电子元件的3D热模拟与BCI-ROM模拟的比较

Simcenter FLOEFD 电子散热中心模块 (Simcenter FLOEFD Electronics Cooling Center Module)

Simcenter FLOEFD 电子散热中心模块将 Simcenter Flotherm™ 软件中的多项关键技术结合到您首选的 CAD 环境（包括 NX™ 软件、Solid Edge® 软件、Creo 和 CATIA V5）中的 Simcenter FLOEFD。它具有强大的功能，可帮助您快速准确地预测电子设备的热行为，验证电子设备冷却系统性能以实现长产品寿命，并轻松探索复杂电子组件（包含复合材料）中的冷却方法。材料的电阻率可以是各向同性、各向异性或与温度相关的。

Simcenter FLOEFD 电子散热中心是多个模块和功能的汇编，即：

Simcenter FLOEFD 电子散热模块 (Simcenter FLOEFD Electronics Cooling Module)
该模块提供：

焦耳热：用于计算导电固体中的稳态直流电流。电势和电流的计算只能在导电固体中进行；例如，金属和金属（含有复合材料）。材料的电阻率可以是各向同性、各向异性或温度依赖性的。

紧凑模型：用于促进电子设备仿真。该模块提供基于批准的联合电子设备工程委员会 (JEDEC) 标准测试的双电阻紧凑模型；内置标准 JEDEC 封装外形的双电阻模型库；热管紧凑模型。

PCB 生成器：用于获取双轴热导率值。热导率可以从 PCB 结构中自动推导，并可访问指定的导体和介电材料的属性。

强大的材料库：除基本材料外，还包括以下数据库：来自不同制造商的 1000 多种风扇；固体材料，如合金、陶瓷、金属、聚合物、层压板、玻璃和矿物以及半导体；集成电路 (IC) 封装；单级和多级热电冷却器 (TEC)；界面材料（接触热阻）；以及双电阻元件。

有关更详细的信息，请参阅 Simcenter FLOEFD 电子散热模块宣传页。

电子设备的模拟

Simcenter FLOEFD EDA 桥接模块 (Simcenter FLOEFD EDA Bridge Module)

强大的 Simcenter FLOEFD EDA 桥接模块允许用户将具有材料和集成电路 (IC) 热属性的详细 PCB 导入 Simcenter FLOEFD 进行热分析，无论是单独分析还是作为更大系统级组件的一部分。

从 EDA 数据导入到 3D CAD 的 PCB

导入的 PCB 可以表示为具有铜走线的完全详细的 3D 几何体、具有双轴热导率值的 PCB 组件或作为智能 PCB (Smart PCB)。使用智能 PCB，完全布线的电路板内的铜和介电材料使用网络组件进行建模，这在计算上非常高效，可加快求解时间。此外，它还允许导入 PDML 文件。

支持以下 PCB 导入文件格式：IDF、CC 和 CCE（西门子数字化工业软件 Xpedition™ 软件和 PADS™ 软件的原生文件格式）、ODB++（用于 PCB 制造的中立文件格式）、ProStep (*.idx, *.idx, *.xml) 以及 IPC2581B（IPC 数字产品模型交换联盟的中立文件格式）。

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Simcenter FLOEFD T3STER 自动校准模块 (Simcenter FLOEFD T3STER Automatic Calibration Module)
    该模块通过使用热测试数据进行自动校准，帮助您在仿真中实现 IC 封装的最高保真度建模。

由于缺乏对内部结构的了解，仿真中使用的半导体封装特性数据可能与实际情况不同。Simcenter Micred™ T3STER™ 硬件可快速准确地测量施加功率阶跃时的瞬态热响应。处理该结温数据可以生成结构函数，该函数将热流路径从器件结到环境表示为热阻与热容的分布图。

使用此模块，用户可以导入测试数据，然后校准其热模型以紧密匹配结构函数。参数研究的校准模式会搜索封装尺寸和材料属性以拟合测量值，因此您的模型代表封装结构和材料属性的热行为，以提供最高的保真度。

自动校准的封装热模型图

Simcenter FLOEFD BCI-ROM 和封装创建器模块 (Simcenter FLOEFD BCI-ROM and Package Creator Module)
    该模块允许用户生成边界条件无关降阶热模型 (Boundary Condition Independent Reduced Order Thermal Model, BCI-ROM)，可在任何热环境中提供快速、准确的建模。该降阶模型是从纯传导分析中提取的，对于瞬态分析特别有用。用户指定用于提取的换热系数范围。BCI-ROM 在空间和时间上保持了与 3D 热模型接近的精度，同时求解速度快几个数量级。BCI-ROM 导出支持三种主要格式：

矩阵格式 (用于独立求解)

VHDL-AMS 格式 (用于电路仿真工具进行电热分析，例如 PartQuest Explore 或 Xpedition AMS)

FMU 格式 (用于 1D 系统仿真工具，例如 Simcenter Amesim™ 软件或 Simcenter Flomaster™ 软件)

此外，Simcenter FLOEFD 可以将热网表导出为适用于一组边界条件范围的 SPICE 格式。

电力电子封装的热仿真图

封装创建器 (Package Creator) 应用程序允许您从最常见的 IC 封装系列库中，在几分钟内快速创建基于 3D CAD 的、简洁的详细热模型几何体。要创建封装，您可以指定各种组件，例如封装体、芯片、芯片贴装、引线框架、芯片贴装焊盘和键合线，以获得更准确的热模型。

电气元件 (Electrical element)

这种热电紧凑模型允许您通过给定元件的电阻将组件添加到直流 (DC) 电热计算中。计算相应的焦耳热并将其作为热源施加到物体上。有两种类型的电气元件：电阻器 (resistors) 和导线 (wires)：电阻器元件使用提供的总电阻，导线元件根据导线的材料属性、长度和横截面积自动计算电阻。您还可以选择指定导线绝缘体的热阻。

使用精确热电紧凑模型进行的仿真图