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云道智造IC行业散热仿真解决方案

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PART1
发热的芯片,危害巨大

集成电路(Integrated Circuit,缩写“IC”)是采用一定的工艺,把一个电路中所需的晶体管、电阻、电容和电感等元件及布线互连在一起,制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上,封装在一个管壳内,成为执行特定功能的微型电子器件或部件,通常也被称为“芯片”。在如今数字化、智能化的时代,芯片在我们的生活中已无处不在,如存储器(DRAM)、微处理器(MPU)及微控制器(MCU)等,广泛应用于消费电子、智能家电、智能网联汽车、通信医疗等领域。
科技的飞速发展尤其是ChatGPT等人工智能技术的发展,对芯片算力及运行速度提出了更高的要求,使芯片产生巨大的功耗和热量。高温会使电子器件性能下降,可靠性降低。据统计,电子设备的失效有55%是由温度引起的。发热还可能导致电池鼓涨,甚至烫伤、爆炸、火灾等危害;而医疗仪器或其他精密仪器上的电子元器件一旦温度过高导致设备结果出现偏差,将会产生严重后果。
PART2
散热仿真:电子散热行之有效的途径
如上所述,散热是芯片行业发展必须要解决的关键问题之一。因此,“散热设计”是电子产品设计制造过程中必须考虑的重要环节,通过对功率器件进行合理的散热设计,能够保证产品在安全温度下正常工作。
基于热能的传播有传导对流辐射三种方式,散热设计也围绕这三点展开。根据器件具体的特性、所处的环境以及成本的考虑,可以制定最合理的散热策略。常用的散热的方式有优化电路板布局,合理走线,增加铜箔面积及导热孔,添加散热片、风扇、水冷、液冷装置,使用热管散热、热泵散热等。
PART3
散热仿真的难点
1

电子设备小型化,散热设计空间有限。除了大型的服务器,当前移动设备都趋向小型化的发展趋势,使得散热设计的空间非常有限,需要考虑材料改进、空间利用率及散热过孔等技术。

2
需要考虑从芯片本身到芯片封装甚至到整个系统的散热设计。
3
产品结构及其应用工况复杂度不断上升,导致建模难度上升。
4
仿真人才稀缺,需要具备多领域、跨学科的知识(工程学、物理学、数学……)。
5
散热仿真软件自主化率低,随时面临断供风险。

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仿真软件是散热设计中不可缺少的工具,从产品的概念设计到产品量产上市之前,仿真软件承担了大量的性能评估和优化设计工作,为散热设计方案提供关键性的数据支撑。

云道智造“伏图电子散热模块是针对电子元器件、设备等散热的专用热仿真模块,内置电子产品专用零部件模型库,支持用户通过“搭积木”的方式快速建立电子产品的热分析模型,并利用成熟稳定的算法计算流动与传热问题,对电子产品进行高效的热可靠性分析。可广泛应用于通信设备、电子产品、半导体产品与设备、汽车、航空航天等工业领域。

模型处理

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PART4

结 语




目前,我国已成为世界上最大的IC产品生产与消费国,在政策支持、产业驱动、技术引领下,IC行业将取得长足的发展。云道智造伏图电子散热模块能够提供电子产品从设计到制造的全过程散热设计解决方案,助力企业提升仿真能力,实现降本增效,提高行业竞争力,推动我国IC产业高质量发展。


END
关于云道智造

北京云道智造科技有限公司(IBE)成立于2014年,是一家专业的CAE仿真根技术研发企业,以“自主匠心,普惠仿真”为使命,致力于解决CAE领域自主化难题和大众化瓶颈,是国内CAE头部企业、国际CAE领航企业。2022年入选国家级专精特新“小巨人”企业、胡润全球瞪羚企业。


云道智造独立打造了自主可控的通用仿真引擎,开发了通用多物理场仿真PaaS平台Simdroid,为电子电力、石油石化、航空航天、汽车船舶、装备制造、轨道交通等重点行业提供自主可控的仿真解决方案,有力推动了仿真软件自主化进程;基于根技术平台,云道智造通过多种方式打造垂直领域专用软件,搭建基于云的工业APP商店Simapps,构建“行业软件+仿真APP”的普惠仿真生态,有力推动了仿真技术大众化进程。

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