产品方案 > CAE-软件 > FloTHERM
    FloTHERM作为全球第一款专门针对电子器件/设备热设计而开发的仿真软件,FloTHERM可以实现从元器件级、PCB板和模块级、系统整机级到环境级的热分析。FloTHERM软件自1989年推出以来就一直居于市场领导地位(市场占有率高达70%)并引领该行业的技术发展。其研发人员是全球最早开始研究CFD理论的科研人员,也是最早一批将传统的CFD仿真技术工程化的技术先驱。
    查看详细介绍请点击此处下载 FloTHERM.pdf
     
     
      
     
    FloTHERM核心热分析模块利用它可以完成从模型建立、网格生成、求解计算等基本功能;
     
    Command Center—优化设计模块进行目标驱动的自动优化设计,可以进行温度场、流场、重量及结构尺寸等方面的自动优化设计;包含DOE(实验设计法),SO(自动循序优化),RSO(响应面法优化)等先进优化方法;
     
    Visual Editor—先进的仿真结果动态可视化后处理模块:用于仿真结果的可视化输出,可以观察FloTHERM软件的模型、尺寸和参数以及各种分析结果(包括温度场、流场、压力场的截面云图、等温/等压面、动态气体/液体粒子流等),对比各种设计方案结果、自动生成分析报告;
     
    FloEDA—电子电路设计软件(EDA)高级接口:不但支持以IDF格式导入EDA软件PCB板模型,还有直接接口读入Allegro(Candence)、Boardstation和Expedition(Mentor)及CR5000(Zuken)等EDA软件PCB模型的布线、器件尺寸和位置、过孔等详细信息,并可过滤选择各种器件的导入;

    FloTHERM Parallel Solver Upgrade支持多CPU或多核CPU的FloTHERM软件求解器升级,在多CPU或多核CPU的电脑上可以显著提高FloTHERM软件计算速度,减少计算时间,提高热分析效率;

    FloMCADBridge —机械设计CADMCAD)软件接口模块:用于机械CAD软件的模型导入和导出,不但完全支持PRO/ENGINEER,SOLIDWORKS,CATIA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Siemens-NX、I-DEAS和Inventor等MCAD软件建立的三维几何实体模型,大大减少对复杂几何模型的建模时间;
     
    FloTHERMPACK(FLOPACK)—基于互联网的标准IC封装热分析模型库:全球唯一符合JEDEC标准的基于互联网实时更新下载的IC封装热分析模型库,用于芯片热封装模型的建立。

    FloVIZ—独立的仿真结果动态后处理软件:
    完全免费提供,可以自由无限安装(无需licence),可以实现Visual Editor的所有功能。

     

     

    电子电路设计软件(EDA)高级接口

     

     

    FloTHERM 应用范围

    元器件级:芯片封装的散热分析;
    板级和模块级:PCB板的热设计和散热模块的设计优化;
    系统级:机箱、机柜等系统级散热方案的选择及优化、散热器件的选型;
    环境级:机房、外太空等大环境的热分析;

    元器件级 板级和模块级
    系统级 环境级

     

    全面的电子散热仿真能力

    •传热分析:全面分析电子系统的热传导、对流及热辐射、分析出电子设备内外的温度场和流场等;

    •流场分析:自然冷却、强迫冷却及混合冷却的分析功能;

     

    自然对流 强迫对流

    • 瞬态分析:具备变化功耗和变化环境的瞬态分析功能,不但可以进行开机、关机、故障的瞬态分析,同时也能进行变化功耗及环境变化情况下的瞬态分析;

    瞬态功耗及其温度响应

    • 辐射计算: 是目前唯一可以全部采用高精度Monte-Carlo方法进行辐射计算的电子散热仿真软件,非常适合密闭设备及外太空电子设备的计算;

    外太空电子设备的热分析

     
    • 太阳辐射:可以自动确定太阳的入射角和辐射强度,自动计算太阳辐射的遮挡、吸收、反射、透射、折射,同时可以分别考虑太阳辐射的吸收率α与红外发射率ε的不同;

    • 液冷分析:可以分析含多种冷却介质的散热系统,如对液冷、风冷同时存在的电子设备或冷板等的热分析;

    多项冷却介质冷却模型

    参数化的建模功能

    FloTHERM软件提供了专门应用于电子设备热分析的参数化模型创建宏(SmartParts)技术,提供了电子设备的参数化三维建模,能够迅速、准确地为大量电子设备建模。

    1) 基本几何形体的建模:

    提供了立方体、棱柱、圆柱、圆球、斜板等基本形体的模型建立:

    Racal公司的雷达防御系统热分析 Ascom公司的散热模组分析

     

    2) 典型电子器件的建模:

    提供了机箱、风扇、散热器、滤网、热交换器、热管、冷板、TEC(半导体制冷器件)等电子设备内的常有器件的参数化模型建立:

                            

    TEC和机箱模型

     离心风扇与轴流风扇

     

    3) 简化模型的建立:

    可以进行模型的简化,软件提供了薄板导热模型和热阻-热容网络模型,同时也提供了热源和阻尼模型的建立,将器件的热源特性和阻尼特性进行输入仿真:

    薄板模型 热阻-热容网络模型

     

    4) 高级Zoom-in 功能:
    高级Zoom-in功能可将上级模型计算结果作为下级模型计算的边界条件,使得模型计算结果层层传递,从系统级到子系统级,简化计算过程,减轻工作量,从而大大缩减模型分析时间。

      

    专业稳定的求解器与网格技术

    • 求解器:FloTHERM软件采用专门针对电子散热的有限体积法求解器,与传统的CFD求解器不同,FloTHERM求解器不但应用了数值方法的解算,同时结合了大量专门针对电子散热而开发的实验数据和经验公式。这些实验数据和经验公式多数为FloTHERM独家拥有,是公司专注于电子设备热设计行业近二十年中最为宝贵的财富之一;

    • 收敛准则:FloTHERM为CFD软件在电子热仿真领域的应用定义了严格的收敛准则,一个良好的收敛准则必须符合:保证收敛可靠,即如果软件认为收敛,就应该得到一个真实可靠的解,而不需要纯粹依靠人的经验去判断结果的可靠性。FloTHERM软件完美地实现了以上要求。

    Flotherm软件的收敛

    • 网格技术:FloTHERM软件采用先进的非连续嵌入式网格技术和Cut Cell网格切割技术。FloTHERM软件配有专门针对电子散热行业的自动网格划分技术,可以确保工程师在网格上投入的时间远远低于其它软件。FloTHERM软件的网格不但在质量上更容易得到保证,而且解算时占用的内存和CPU资源都比其它软件少四分之三以上;

    多层嵌入的局部化加密网格技术

    先进的动态可视化后处理技术

    FloTHERM软件致力于为工程设计人员提供智能的自动设计工具,在后处理模块中提供温度梯度、传热瓶颈和传热捷径等结果参数,帮助设计人员快速确定散热缺陷和改进方案,该独创技术受D到专利保护。


    Visual Editor还提供了强大的结果数据表格与图形可视化后处理,包括:
    1. 复杂、三维流体运动动画;
    2. 热传流动的动画形式的轮廓图;
    3. 等值画面和表面云图;
    4. 向量或流线体现流体运动,用颜色区分温度和速度;
    5. 输出AVI格式动画;
    6. 动态示踪图帮助用户更好理解复杂流体的流动等;
    7. 图片纹理增强真实感。

    ASIC芯片的结温

     PCB温度云图

    红外成像格式的后处理输出

     流场的后处理动画
    电源设备内的流场 电子设备内部的流场

     

     

    强大的自动优化功能

    FloTHERM软件配备功能强大的优化设计模块Command Center,可以对设计方案进行全面的优化设计,软件依据工程人员设定的优化目标和设计约束,自动寻找结构、尺寸、布局、物性等各种设计变量的最优组合,软件提供:
    1) DOE(Design of Experiment)优化设计,根据用户设计的方案,进行自动计算选优;
    2) SO(Sequential Optimization)自动循序优化,基于梯度的方法将对原始模型不同变量建立新模型并对之运行求解,能够根据用户设定的参量范围和约束条件,自动选出并确定最优设计求解方案;
    3) RSO(Response Surface Optimization) 响应面法优化设计,可以在优化的同时输出优化变量与优化目标间的关系曲线或关系曲面,保证寻优效能的同时又大大加快了优化速度。
    FloTHERM优化时还支持网络并行优化,可以在多台计算机上同时进行优化,大大加快优化设计速度。

    某电源系统的优化示例

     

    专业而强大的数据库

    FloTHERM软件是全球第一个专业为电子散热应用开发的CFD软件, 根据第三方公布的统计数据,目前拥有全球超过70%的市场份额,FloTHERM软件不单单是一个仿真软件,更是为散热工程师进行热方案设计和数据交换的一个强大数据库,软件拥有的数据库包括:

    1) 软件的基本数据库:FloTHERM软件提供了远远多于其它软件的数据库,包括风扇、滤网、散热器、热管、电容器、电源模块、材料(各种金属与非金属、特殊导热材料等)、芯片模型等;开放的数据库可以导入,也可以输出,可以由用户自已建立企业平台的公用数据库;
     
     
     
    公布在网上的JMC风扇模型 公布在网上的Alpha Novatech散热器模型

     

    2)FloTHERMPACK模块是JEDEC组织唯一认证的IC热封装模型库www.flopack.com

    自90年代中期开始,由欧盟资助,由ST、Nokia、Philips、Infineon等IC硬件厂家提供硬件支持,由Mentor Graphics公司开发了芯片的热封装检索数据库FloTHERMPACK,用户仅需提供芯片的封装代号和外观尺寸,FloTHERMPACK模块就可以建立包括引线、基板、管脚等所有结构细节和材料参数的芯片热模型。利用FloTHERMPACK的热模型,工程师可以直接仿真出精确的芯片结温和壳温。基于网络的FloTHERMPACK数据库仍一直紧跟JEDEC和业界的标准,实时更新IC热模型库。

     

    几秒钟内就可以生成芯片的热模型库- FloTHERMPACK

    良好的技术支持

    坤道公司拥有的工程师队伍具有多年从事电子产品热设计的经验,公司的销售策略一直是向客户销售一系列良好的服务,而不单单是一种软件。我们还为客户提供全面的培训、在线帮助和电话支持。此外,正式用户可在支持网站SupportNet下载最新版本的软件、提交问题并寻求解决方法。同时,公司网站提供大量的应用案例和技术论文,欢迎登陆网址:www.simu-cad.com

    BTX机箱模板


     

    学术研究上的领先

    在JEDEC组织中,公司以拥有大量热设计方面的专家著称,推出了DELPHI模型(热阻网格模型)标准,普通的双热阻模型计算有较大的误差,而DELPHI模型可以完美解决这个缺点,目前JEDEC组织已经备定义DELPHI模型为下一代标准的热封装模型。
     



    DELPHI 芯片模型

     

    全面的机械CAD和电子EDA软件接口

     FloTHERM软件提供了智能的CADEDA接口模块FloMCADBridge模块,全面兼容通用CAD和EDA软件,如:Expedition、BoardStation、Allegro、CR5000和Pro/E、Siemens-NX、Catia、So;idworks等,并可以通过STEP、SAT、IGES、STL、IDF等标准格式导入导出分析模型,在导入过程中,FloMCADBridge模块提供了智能的模型简化、筛选和转换能力。 

    通过FloMCADBridge接口模块进行结构模型导入

    通过FloEDA接口模块进行PCB模型导入

    通过FloEDA 接口进行器件和详细布线信息导入 与电源完整性分析软件HyperLynx PI的接口

     

    全面的设计链和产业链

    公司进行电子散热设计行业二十年来,已发展成为一个包括学术研究、软件仿真、硬件测试等诸多方面的领先公司。

    深厚的学术背景:

    ·JEDEC组织Committee 15主要成员(第15委员会,专门负责与热相关标准的制定),制定了全球芯片热模型库标准(DELPHI热阻网络模型)并发布了拥有完全知识产权的FloTHERMPACK芯片热模型数据库www.flopack.com
    ·国际SEMI-THERM协会成员,公司研发经理Dr. John Parry目前担任SEMI-THERM主席;
    ·参与欧盟PROFIT 项目:“Prediction Of Temperature Gradients Influencing The Quality Of Electronic Products”
    ·参与欧盟SEED 项目:“Thermal transient modeling and experimental validation in the European project PROFIT ”
    ·参与欧盟NANO-Pack 项目,
    www.nanopack.org(FloTHERM软件及T3Ster热测试仪均为NANO-Pack 项目热仿真和热测试指定软硬件平台);
    ·出版了全球唯一的专业电子热设计期刊《Electronics Cooling》(
    www.electronics-cooling.com
    )并向全球热设计专业人士免费发行。
    ·JEDEC组织于2010年11月正式通过并颁布了由T3Ster研发团队和Infineon公司联合提交的基于热瞬态测试技术和结构函数分析法的最新结壳热阻测试标准。

     

    公司长期资助业内最有名望的散热论坛 

    WWW.COOLINGZONE.COM

     

    公司出版的《Electronics Cooling》杂志

     


    在软件仿真方面:公司开发了一个集成的开发环境,可以让工程师进行多方面、多行业的仿真设计,仿真软件包括:

    •FloTHERM软件:全面的电子散热仿真软件;
    •FloTHERMPCB软件:用于PCB板级电子热设计和焊接热模拟的专业软件;
    •FloVENT:专业用于环境级热分析和暖通及数据中心的仿真软件;
    •FloEFD:直接嵌入于三维MCAD软件的通用流体分析软件;
    •FloTHERMIC:专门针对半导体行业计的高度自动化的热仿真软件。

     

    在硬件方面:公司推出了用于芯片、热管、LED等元器件的先进热测试仪--T3STER,用于元器件的热特性(热阻、热容网络构造和结构函数等)以及各类材料导热系数、接触热阻测试。T3Ster的测试结果可以直接导入到FloTHERM软件进行后期系统散热分析。

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     FloTHERM在各个行业的应用案例

     

    航空航天   

    专业辐射计算功能: 对于外太空设备而言,辐射的计算非常重要,FloTHERM软件完全采用MONTE-CARLO方法进行高精度辐射计算,同时分离了太阳辐射和普通的红外辐射,并可以考虑太阳吸收率α 与红外吸收率ε 的不同。

    某外太空电子设备的仿真结果  某外太空电子设备的FloTHERM模型
    某航空电子设备  某机舱环境电子设备热分析

     

    国防电子

    求解的稳定可靠:FloTHERM软件的网格和求解器都是专业针对电子散热应用而开发的。FloTHERM软件拥有从事电子散热行业二十余年的经验和业内最大的客户群,其求解器结合了大量的经验修正公式和试验数据,求解快速、稳定、可靠、结果准确。

    某军用电子设备 某相控阵雷达的热分析
    某雷达系统热分析

     通信行业

    强大的大规模计算功能通讯机柜的热仿真中往往需要数百万的网格,在普通的PC机上,一般的CFD软件根本无法解决这种规模问题的计算。而FloTHERM软件在普通PC机平台上就可以计算超过1000万网格的模型。

    通讯机柜的FloTHERM 分析 某3G测试设备的热分析

     

    动的太阳辐射计算功能:在户外设备中,FloTHERM软件提供了强大的太阳辐射计算功能,可以充分考虑太阳照射对电子设备的影响。

    需要考虑太阳辐射的户外电子设备

    电力与能源

    真正的优化: 在电源等设计部门,如何进行散热器的设计是一个很重要的问题,良好的散热器,在达到良好散热效果的同时,也可以保持较轻的质量,FloTHERM软件提供了专业的优化功能,可以进行全自动的优化功能,与其它软件的优化不同,FloTHERM的网格技术较为简便,计算机可以根据物理模型的改变自动调整网格,自动优化计算,这就不但可以优化散热器,其布局也可以进行自动优化,更可以在优化结果中,使有图形的格式展示优化的趋势,可以说,FloTHERM软件提供了业内唯一真正的优化。

     
    原设计方案 优化后方案
      优化过程中显示的优化趋势图

     半导体/集成电路/元器件

    强大的芯片建模功能:FloTHERM软件的FloHTERMPACK提供了近乎神奇的芯片建模功能,FloHTERMPACK数据库允许工程师在仅知道芯片封装类型和外形的条件下就可以获得芯片热模型,从而使得预测结温和壳温成为可能,目前FloHTERMPACK已成为JEDEC组织唯一推荐认证的芯片热模型数据库。

    FloTHERM.PACK生成的芯片热封装模型

     

    计算机行业

    完整的产业链: 在分工日益明确的计算机制造业,上游的CPU、各种板卡、机箱、电源制造商如英特尔、AMD,品牌计算机制造商如IBM、戴尔、华硕、惠普、联想等,下游的代工厂商富士康、广达、仁宝、英业达等90%以上的工程师都采用FloTHERM软件作为热设计的平台,FloTHERM软件为其提供了良好热模型的交互平台,其中INTEL在公开的网站上唯一推荐的电子热设计软件就是FloTHERM软件,AMD推出一系列的热设计规范也明确要求使用FloTHERM软件作为热设计工具。

    计算机的流场仿真 CPU及其散热模组的温度场


    汽车电子

    优秀的后处理: 现在的软件仿真当中,优秀的后处理可以帮助工程师快速发现设计缺陷,快速寻找优化设计方案。热设计不能脱离产品的电气和结构设计,在与其它工程师进行协同设计时,良好的后处理可以让其它工程师快速理解热设计方案的优劣,减少沟通隔阂,同时也能让项目负责人或客户方便地理解热设计工程师的设计意图,作出决断。

    汽车引擎控制单元热分析


    消费电子

    操作简便: FloTHERM软件不要求使用者具备高深CFD或数值传热学理论,仅需要有清晰的设计目标和基本的物理学常识就可以很好掌握。下图是一个便携式投影仪,Infocus公司的工程师以方便快捷的方式搭建了它的仿真模型,从而快速设计出了当时体积最小噪音最低的投影仪。

    Infocus公司推出的Dragonfly投影仪

     

     

    Camsemi 选择 FloTHERM 寻找隐藏在设计中的热“障碍”

    使用FloTHERM 9版本的“散热障碍”和“散热捷径”功能,CamSemi公司设计团队发现了

    一个实用高效的方法,能预防他们的电源管理IC以及封装外壳的温度上升,并在非常紧

    迫的设计日程上完成这些工作。

                        下载成功案例

     

    FloTHERM 帮助Tecnobit 保证航空电子设备的可靠性

    在建立昂贵的原型系统之前,Tecnobit工程师使用Flotherm进行稳态和瞬态热流体模拟。

                             下载成功案例

     

     

      

    FloTHERM 帮助AMD节省设计新型芯片的时间                                        

    AMD公司应用FloTHERM软件模拟半导体和测试设备在真实散热环境下的表现。FloTHERM

    帮助AMD公司解决了热管理问题,也帮助其自动计算了热应力。

                             下载成功案例 

    FloTHERM在全球的部分客户

     

    通讯产品生产商 计算机生产商 消费电子产品生产商 航空防务系统生产商 IC和电子元件生产商
    3 COM
    ADC Telecommunications
    Alcatel Business Systems
    Alcatel CIT
    Alcatel SEL
    Alcatel Submarine
    British Telecom
    Cisco
    Ericsson
    Fujitsu
    Intel
    Huawei           
    Hughes Network
    Italtel
    JDS Uniphase
    Lucent Technologies
    Marconi
    Motorola
    NEC
    Nokia
    Nortel
    Philips PKI
    QUALCOMM
    Rockwell
    Samsung Scientific    
    STC Submarine
    Tellabs             
    Telrad
    Thales
    Tyco                
     ZTE
    ACER                
    Apple
    Bull
    Dell Computers
    EMC
    Foxconn            
    Fujitsu
    Hewlett-Packard
    IBM
    ICL
    Intel
    Inventec            
    Lenovo
    Lexmark           
    Mercury
    Motorola
    NEC
    NCR
    Quanta          
    Samsung       
    Seiko-Epson
    Sequent Computer   Siemens
    Silicon Graphics, Inc.   
    Sony
    Storage Technology     
    Sun Microsystems
    Tandem            Toshiba
    Unisys
    Wistron
    Xyratex

    Blaupunkt-Werke
    Bose
    Grundig              
    Hitachi
    InFocus
    Konica
    LG Electronics
    Linn Products
    Pace Micro
    Philips
    Samsung
    Sony              
    Whirlpool

    控制仪表与医疗电子产品生产商
    ABB Industry        
    Guidant Corporation 
    Hewlett-Packard      
    Hitachi           
    Mitsubishi          
    Siemens          
    Tektronix          
    Teradyne          
    Thomson T & S

    电源设备生产商
    Celestica                
    CPI                  
    Delta             
    Emerson            
    ELDEC Corp.       
    Lucent Technologies  
    Square D Company

     

    Airbus
    Alenia Marconi
    Allied Signal
    BAE Systems
    Ball Aerospace
    Bechtel              
    Boeing
    China Aviation
    EADS                  
    Elta
    ESA
    Galileo Avionica
    General Dynamics
    Harris
    Lockheed Martin
    Naval Surface Warfare Raytheon
    Rockwell International
    Siemens
    Smiths Industries
    THALES         
    Thomoson CSF
    TRW Avionics Westinghouse
    3M              
    AMD       
    Chomerics         
    Fujitsu        
    Hewlett-Packard    
    IBM              
    IDT               
    IERC             
    Intel           
    Johnson Matthey Electronics     
    Motorola         
    NMB              
    Rockwell
    Semiconductor     Samsung         
    Schroff           
    SGS Thomson     Siemens        
    Texas Instruments  
    Wakefield Engineering
     
     
     

     

     

               

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

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