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电子设备热仿真分析及软件介绍动力工程专业毛士飞引言•电子设备的主要失效形式是热失效。据研究,电子设备的失效有55%是温度超过规定的值引起的。因此,对电子设备而言,即使是降低1℃也将使设备的失效率降低一个可观的量值,这对可靠性高的电子系统尤为重要。热仿真能够在样品和产品开始之前确定和消除热问题，

借助热仿真可以减少设计成本、提高产品的一次成功率，缩短开发周期。电子设备的发展趋势1.热耗上升化2.设备小巧化3.环境多样化过热--电子产品故障的首要原因(Source:USAirForceAvionicsIntegrityProgram)Figure2:Ma

jorCausesofElectronicsFailures图2：电子产品故障主要原因资料来源：美国空军航空电子整体研究项目55%温度20%振动6%粉尘19%潮湿Figure1:JunctionLifeStatistics(Sourc

e:GECResearch)图1：结点寿命统计故障率（10万小时）资料来源：GEC研究院发热问题被确认为电子设备结构设计所面临的三大问题之一…(强度与振动、散热、电磁兼容)热仿真软件介绍•Flotherm软件是由英国Flomerics公司开发专门针对电子散热领域的CFD仿真软件,FLOTHER

M采用了成熟CFD(Computation-alFluidDynamic计算流体动力学)和数值传热学仿真技术开发而成FLOTHERM软件介绍◼全球第一个专门针对电子散热领域的CFD软件–通过求解电子设备内外的传导\对流\辐射，从而解决热设计问题◼据第三方统计，在电子散热仿

真领域，FloTHERM全球市场占有率达到70%6FloTHERM软件主要模块7FloTHERM软件FloTHERM核心热分析模块VisualEditor结果动态后处理模块CommandCenter优化设计模块FloMCAD.BridgeCAD软件接口模块

FloEDAEDA软件高级接口FloTHERM.Pack标准IC封装模型库FLOTHERM—核心热分析模块•利用它可以完成从建立分析模型、求解计算、到可视化后处理、分析报告等所有基本分析功能。它可以完全满足系统级、板和组件级到封装级等各种层次的分析。该模块还包

含TABLES分析结果数据报告和VISULATION可视化后处理等功能FLOMOTION—仿真结果动态后处理模块•不仅有最大最小值指示、复杂空间等值(温度、压力、速度)曲面、物体表面温度分布、流线、真实感非常强的示踪粒子运动、流体质量流、热功率流,可以将运算后的数据以流体示踪粒子三维动画等

形式直观方便地显示出来。FLO/MCAD—软件接口模块•不但完全支持PRO/ENGINEER等机械CAD软件几何模型的直接调用并自动简化,还可以通过IGES、SAT、STEP、STL格式读入如UG、I-DEA

S和AutoCAD等MCAD软件建立的三维几何实体模型,可以大大减少对复杂几何模型的建模时间。Icepak简介•Icepak软件是美国fluent公司开发面向热产品设计和分析工程师的软件。•Icepak软件包包含如下内容:Icepak,建模，网格和后处理工具FLUENT,求解器Icepak

软件特点•采用热设计分析所专用的机柜、风扇、印刷电路板、阻尼、通风口等模型。建模过程快捷、网格生成与计算都是自动进行的。使用者能在较短的时间内将该软件应用于实际的设计分析中。另外,该软件也不要求使用者有较深的流体力学知识背景。•它拥有用户模

拟过程所需要的各种物理模型,可以模拟自然对流、强迫对流、混合对流、热传导、热辐射、流?固的耦合换热、层流、湍流、稳态、非稳态等流动现象。•采用非结构化网格,能够针对复杂的几何外形生成三维四面体、六面体的非结构化网格,有多种网格生成方法

,能够满足现代电子产品设计中几何形状越来越复杂的要求。两个软件的优缺点谢谢