IC行业散热仿真解决方案


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。

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、对流和辐射三种方式,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。

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。

云道智造IC行业散热仿真解决方案

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


求解计算



IC行业-仿真应用案例



产品优势


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。申请试用Simdroid 电子散热模块:https://www.simapps.com/v2/tool/electronic-cooling




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