По мере того, как потребительская и промышленная цифровая электроника продолжает уменьшаться в размерах и приобретать новые функциональные возможности, возрастает роль температурных ограничений как важнейшего препятствия для развития следующего поколения устройств. На сегодняшний день значительные трудности связаны с тем, что количество вырабатываемой теплоты продолжает расти, в то время как температурный режим работы кремниевых устройств остается неизменным.
Не смотря на то, что в некоторых импульсных преобразователях стали применять полупроводниковые материалы на основе соединений элементов III и V группы – такие, как нитрид галлия (GaN), – электронные устройства в целом все еще содержат большое количество кремниевых полупроводниковых устройств, которые должны работать в рамках традиционных температурных ограничений. Отведение тепла стало весьма важным и даже критическим аспектом в процессе разработки изделия. Часто именно этот фактор определяет потенциальные характеристики электронного устройства.
Помимо того, что разработка электроники продолжает расширять производственные ограничения, повышенные требования к надёжности устройств, введенные для исключения многомиллионных массовых возвратов, заставляют производить оценку надежности уже на этапе разработки изделия. От результатов этих работ часто зависит, выживет ли компания или станет банкротом. Для оценки параметров надежности продукта, которая обеспечила бы соответствие проектным требованиям уже на этапе разработки устройства, необходимо развитие инженерных инструментов опережающего моделирования.
На протяжении нескольких последних лет компания ANSYS прикладывает существенные усилия, чтобы предоставить простой в использовании продукт для теплового расчета электронных печатных плат и корпусов. В вебинаре будут показаны различные аспекты продукта, а также особо освещены возможности связанных электрических и тепловых расчётов, а также термомеханических расчётов и расчётов надёжности.
Процесс импорта геометрических CAD-моделей – еще одна область, которая подверглась существенным усовершенствованиям с точки зрения простоты использования. Теперь для работы с геометрическии моделями в Icepack, в частности, для импорта, очистки, удаления ненужных геометрических элементов и упрощения моделей может быть использован модуль ANSYS SpaceClaim. Сопряжение модулей SpaceClaim и Icepack обеспечивает удобство и быстроту процесса импорта геометрических моделей в Icepack для дальнейшего проведения точного теплового расчета. Это помогает одновременно работать над решениями в области разработки продукта, а также над ключевыми решениями по выходу продукта на рынок.
Использование высокопроизводительных вычислительных кластеров значительно снижает время выхода продукта на рынок. Улучшения версии ANSYS 18 в области высокопроизводительных вычислений (HPC – High Performance computing) в модуле Icepack существенно повышают возможности пользователя. Теперь пользователи Icepack могут использовать как внутренние, так и внешние облачные платформы (такие, как Nimbix или Amazon AWS), что открывает широкий спектр возможностей в области моделирования охлаждения электроники за счет использования крупномасштабных распределенных вычислительных мощностей.
И наконец, стоит упомянуть ANSYS Electronic Desktop – новое поколение программного обеспечения для теплового расчета электроники, созданное в ответ на возрастающую потребность в проведении связанных электрических и тепловых расчетов. Этот продукт построен на CAD-ориентированной методологии и эффективно устраняет барьеры между инженерами-механиками и инженерами-электриками, обеспечивая простую в использовании платформу и методологию разработки для решения проблем теплового расчета электроники сегодня и в ближайшем будущем.
Источник: http://www.ansys-blog.com/ansys-18-electronics-cooling/
Автор: David Geb