产品方案 > CAE-软件 > Flotherm XT
    一. Flotherm XT是什么
     
            Flotherm XT是西门子工业软件旗下专业的电子散热仿真软件,能覆盖从元件级、板级、系统级到环境级的全尺度热仿真分析。Flotherm XT在继承了Flotherm专业电子行业数据库等优势的基础上,极大增强了对于复杂曲面、不规则模型的几何处理能力,使之成为业内广泛使用的专业热仿真工具。

     

            随着电子产品多样化和外形美观度要求的不断提高,大量圆弧和不规则曲面等设计元素越来越多的被运用到电子产品外形设计当中,这对散热仿真软件的前处理能力提出了更高的要求。Flotherm XT有着等同于专业CAD软件的几何建模和处理能力,使得仿真工程师能轻松处理复杂几何模型,极大的提高仿真效率。

    图 Flotherm XT工程化的软件界面(中文版)

     

    查看详细介绍请点击此处下载Flotherm XT 专业电子散热仿真软件-产品介绍资料

     

     

    二. Flotherm XT能做什么

     

            Flotherm XT继承了Flotherm在电子散热领域三十多年积累的热仿真经验,使其在功能上能满足电子行业几乎所有的热仿真需求。

     

    ◆ 在几何尺度上:可以完成从封装级、板级、模块级、系统级和环境级的全尺度仿真;

    ◆ 在传热机理上:固体导热、对流换热、辐射换热;

    ◆  在时间维度上:稳态分析,瞬态分析;

    ◆  在散热方式上:自然对流散热、强制对流散热、混合散热;

    ◆ 在冷却介质上:风冷、液冷、混合冷却;

    ◆ 在电热耦合上:焦耳发热。

     

    图 Flotherm XT覆盖全尺度电子散热仿真

     

     

    图 瞬态模拟

    图 焦耳发热

    图 强制对流散热

     

     

    三. Flotherm XT六大核心技术优势

     

    1. 强大的CAD前处理功能

     

    ◆  专业的3D建模能力

     

            Flotherm XT有等同于专业CAD软件的几何建模能力,能自主建立复杂的3D模型,建模流程及操作与主流CAD软件保持一致。

     

            同时也支持导入step、x_t、stl等第三方标准图形格式,对于斜板、圆弧、曲面及各种异形体能够直接读取而无需近似拟合,最大程度保证了与CAD模型的无缝对接。

     

    图 Flotherm XT软件中文界面&CAD建模能力

     

     

    ◆  模型检查及自动修复

     

            对于外部导入的CAD模型,Flotherm XT能进行模型检查,自动找出可能存在的无效接触和破损的零部件,并可以进行自动修复。

     

            对于存在封闭空间或者有多个独立流体域的几何模型,Flotherm XT还具备泄漏追踪功能,自动找出内外部之间的泄漏路径并高亮显示,帮助工程师快速准确地定位并进行修复。

     

     

    ◆  自动识别流体域

     

            Flotherm XT能自动识别几何模型的空腔区域。对于封闭流体域(如液冷散热仿真)来说,可以轻松提取出复杂的流体区域进行相关参数定义,而无需进行费时费力的人工识别复杂流固交界面。

     

    图 自动识别复杂流体域

    图 液冷板散热仿真

     

     

    ◆  参数化的SmartPart智能零件库

     

            Flotherm XT内嵌SmartPart智能零部件库。对于常用的典型的元件,可以通过参数化的方式定义和修改几何结构,帮助工程师方便快捷地建立模型。

     

    图 Flotherm XT智能元件库的参数化模型SmartPart

     

    2. 智能的SmartCells网格技术

     

            Flotherm XT采用先进的笛卡尔自动网格技术,网格可穿越流固交界面,一个网格内可同时存在流体域和固体域,极大降低了模型流固边界复杂程度对网格的质量和划分难度的影响。可以轻松完成外形复杂的部件(比如异型散热翅片)的网格划分。

    图 Flotherm XT的笛卡尔Partial Cell网格技术

     

            Flotherm XT采用高稳定性的数值方法和半自动控制结果收敛的控制方案,即可轻松高效获得稳定准确的解。

     

    图 Flotherm XT对异形结构的网格处理

     

    3. 强大的参数优化功能

     

            Flotherm XT具备强大的Parametric Study参数优化功能。不仅能对仿真特性参数(如边界条件、环境条件、材料属性等)进行优化,还能针对模型的的几何参数(如外形尺寸、摆放位置等)进行优化。帮助工程师对于重要参数或不确定参数进行敏感性分析,选择最佳方案。

     

    • 参数敏感性分析

        a. 特性参数。如材料选型、风量确定等;

        b. 几何参数。如器件位置、散热器形式尺寸、风扇大小等。

     

    • DoE多参数优化

     

    • Respond Surface Modeling响应面模型

     

    • Cost Function成本函数评估最优目标

     

    图 Flotherm XT多参数优化散热器尺寸&导热胶材料

     

    • 外部优化器

     

            Flotherm XT不仅能利用自身求解器进行参数优化分析,同时还具备外部优化器功能,将设置好的参数和优化策略导出给第三方优化软件(如西门子旗下的HEEDS多学科优化仿真软件),实现更为强大的外部优化功能。


     

    图 Flotherm XT外部优化器

     

     

    图 Flotherm XT与HEEDS联合优化仿真

     

    4. 精确详细的IC封装模型

     

    ◆  详细的封装模型是评估器件热特性的基础

     

    图 TO263单一材料模型&详细模型仿真结果的差异

     

    ◆  Flotherm XT专业的Flotherm Package Creator(封装模型生成器)

     

            a. 封装模型全面,包含LQFP、TQFP、MQFP、SSOP、TSOP、TSSOP、SOP、FOWLP、WirebondPBGA、FlipChipPBGA、QFN、ThinTO263、TO220、TO252等常见的标准封装形式;

     

    图 Flotherm XT封装模型库

     

            b. New Package Wizard导航式建模;

            c. 参数化的建模方式生成可视化的3D模型;

            d. 可与T3STER SI瞬态热阻测试仪数据进行Calibration模型校准,并存入数据库;

            e. 支持JEDEC标准建模。

     

    图 QFN封装生成三维CAD模型

     

    图 SOP封装详细模型定义

     

    5. EDA导入&详细PCB仿真功能

     

            Flotherm XT提供智能的EDA Bridge模块,全面兼容主流的EDA软件模型数据导入,比如Allegro(Cadence公司)、Expedition/Pads(Mentor公司)、Autium Designer(Autium公司)、CR5000等,支持导入的数据格式包括CCE、ODB++、IDF等。

    图 Flotherm XT的EDA接口

     

    ◆  自动导入导出功耗列表

     

            Flotherm XT不仅能导入EDA软件模型的几何信息,还能批量自动导入功耗列表,无需工程师手动逐个定义。在EDA Bridge界面可以便捷的进行修改、过滤和删除元件及层级信息。

     

    图 EDA Bridge导入器件和分层信息

     

      智能化控制层信息的转化精细度

     

            Flotherm XT可以控制PCB铜层在转换过程中的精细程度。用户可根据仿真目的和要求对PCB板进行由粗略到精细不同层级的模型转换。特别对于PCB板的高精度仿真需求,Flotherm XT可以实现最高精细化的PCB板模型热仿真。

     

    精细(左)  中等(中)  粗略(右)

     

    图 板级热仿真温度场

    图 详细铜层温度场

     

      热过孔&大电流层

     

            Flotherm XT的EDA Bridge还能识别详细的热过孔信息,在最高级别精细度选项中可以把导电层实体化,并在Flotherm XT中通过加载电流边界条件实现热仿真。

     

    6. 模型校准Calibration(联合Simcenter T3STER SI)

     

            Flotherm XT可以导入瞬态热阻测试仪T3STER SI的测试数据,通过对Structure Fuction结构函数曲线的对比拟合,可以精确地校准初始仿真模型。

     

            经过校准的器件热模型,不仅结构尺寸信息准确,同时也能更加精确地描述器件的瞬态热特性。

     

    图 Flotherm XT & T3STER SI模型校准

     

    图 IGBT热模型校准

    图 fcBGA热模型校准

     

     

    四. Flotherm XT模块配置&功能

     

            Flotherm XT软件目前一共分为2个配置版本,这两个版本涵盖了Flotherm XT的基本功能模块和部分高级功能:

     

     Flotherm XT Standard 标准版

    • Flotherm XT Ultra高级版

     

            此外,Flotherm XT还有Package CreatorCalibration两个独立的高级功能模块,可作为标准版和高级版的附加选择。不同版本和模块包含的功能如下。

     

    功能

    Flotherm XT

    Standard标准版

    Flotherm XT

    Ultra高级版

    完整的流动、传热和辐射三维CFD求解器

    完整的CAD模型创建和导入功能

    SmartParts和拖拽式智能元件库

    EDA数据导入(IDF, ODB++, CCE)

    焦耳热计算

    参数研究-手动设计

    参数研究-DOE和响应面模型

     

    瞬态分析

     

    旋转问题求解

     

    创建详细铜层/ 局部热区

     

    FloTHERM Package Creator

    封装模型生成器

    独立可选

    Calibration

    利用T3STER SI测试数据进行封装热模型校准

    独立可选

     

     

     

    五. Flotherm XT行业应用

     

      汽车电子领域

     

     

    图 汽车仪表盘热仿真

    图 新能源车电池包热仿真

    图 电机热仿真

    图 IGBT液冷散热仿真


     

      航空航天和军工电子

     

     图 无人机摄像头热仿真  

    图 军用电子方舱环控仿真

     

     

      消费电子及其他领域

     

    图 红外摄像头热管理  

    图 投影仪散热仿真

     

     

    图 平板笔记本电脑热仿真

     

     

    图 可穿戴设备热仿真

     

     

     

    六. 部分客户名单

     

    国内商业客户

     

    • 华为技术有限公司 HUAWEI

    • 京东方集团科技股份有限公司 BOE

    • 阿里巴巴网络技术有限公司

    • 中国中车集团有限公司 CRRC

    • 上海汽车集团股份有限公司 SAIC

    • 中兴通讯股份有限公司 ZTE

    • 中国第一汽车集团技术中心

    • 联想集团 Lenovo

    • 比亚迪股份有限公司 BYD

    • 上海电气集团股份有限公司

    • 富士康科技集团

    • 英业达集团 Inventec

    • 华润微电子有限公司

    • 大唐移动通讯设备有限公司

    • 大疆创新科技有限公司

    • 台达电力电子(研发中心)

    ......

     

    国际用户

     

    • Intel 英特尔(上海研发中心)

    • AMD (中国研发中心)

    • Cisco 思科(上海研发中心)

    • Ericsson 爱立信(北京研发中心)

    • Philips 飞利浦(上海研发中心)

    • Agilent 安捷伦(上海研发中心)

    • Dell 戴尔(上海研发中心)

    • GE 通用电气(上海研发中心)

    • Apple 苹果

    • Samsung 三星

    • Qualcomm 高通

    • NOKIA 诺基亚

    • ROHM 罗姆半导体

    • Thales 泰雷兹集团

    • NXP 恩智浦半导体

    • Tesla 特斯拉

    ......

     

    军工研究所

     

    • 中国电子科技集团公司

    • 中国航天科工集团公司

    • 中国航天科技集团公司

    • 中国船舶重工集团公司

    • 中国兵器工业集团公司

    • 中国航空工业集团公司

    • 中国工程物理研究院

    • 中国电子信息产业集团公司

    • 中国航空发动机集团有限公司

    ......

    国内高校

     

    • 清华大学

    • 北京航空航天大学

    • 浙江大学

    • 上海交通大学

    • 复旦大学

    • 华中科技大学

    • 西安电子科技大学

    • 电子科技大学 

    • 国防科技大学

    .....

     

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    Flotherm XT行业应用

     

      汽车电子领域

     

     

    图 汽车仪表盘热仿真

    图 新能源车电池包热仿真

    图 电机热仿真

    图 IGBT液冷散热仿真

     

     

      航空航天和军工电子

     

     图 无人机摄像头热仿真  

    图 军用电子方舱环控仿真

     

     

      消费电子及其他领域

     

    图 红外摄像头热管理  

    图 投影仪散热仿真

     

     

    图 平板笔记本电脑热仿真

     

     

    图 可穿戴设备热仿真

     

    部分客户名单

     

    国内商业客户

     

    • 华为技术有限公司 HUAWEI

    • 京东方集团科技股份有限公司 BOE

    • 阿里巴巴网络技术有限公司

    • 中国中车集团有限公司 CRRC

    • 上海汽车集团股份有限公司 SAIC

    • 中兴通讯股份有限公司 ZTE

    • 中国第一汽车集团技术中心

    • 联想集团 Lenovo

    • 比亚迪股份有限公司 BYD

    • 上海电气集团股份有限公司

    • 富士康科技集团

    • 英业达集团 Inventec

    • 华润微电子有限公司

    • 大唐移动通讯设备有限公司

    • 大疆创新科技有限公司

    • 台达电力电子(研发中心)

    ......

     

    国际用户

     

    • Intel 英特尔(上海研发中心)

    • AMD (中国研发中心)

    • Cisco 思科(上海研发中心)

    • Ericsson 爱立信(北京研发中心)

    • Philips 飞利浦(上海研发中心)

    • Agilent 安捷伦(上海研发中心)

    • Dell 戴尔(上海研发中心)

    • GE 通用电气(上海研发中心)

    • Apple 苹果

    • Samsung 三星

    • Qualcomm 高通

    • NOKIA 诺基亚

    • ROHM 罗姆半导体

    • Thales 泰雷兹集团

    • NXP 恩智浦半导体

    • Tesla 特斯拉

    ......

     

    军工研究所

     

    • 中国电子科技集团公司

    • 中国航天科工集团公司

    • 中国航天科技集团公司

    • 中国船舶重工集团公司

    • 中国兵器工业集团公司

    • 中国航空工业集团公司

    • 中国工程物理研究院

    • 中国电子信息产业集团公司

    • 中国航空发动机集团有限公司

    ......

    国内高校

     

    • 清华大学

    • 北京航空航天大学

    • 浙江大学

    • 上海交通大学

    • 复旦大学

    • 华中科技大学

    • 西安电子科技大学

    • 电子科技大学 

    • 国防科技大学

    .....

     

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