Icepak, Можливості ANSYS Icepak - Класифікація ІМС та система умовних позначень
ANSYS Icepak – це потужний інструмент для вирішення задач охолодження електроніки. ANSYS Icepak використовує всім добре відомий вбудований вирішувач ANSYS Fluent. Поєднуючи передові технології вирішувача, генератор адаптивної сітки і простий графічний інтерфейс, ANSYS Icepak дозволяє швидко отримати точні результати теплового аналізу системи охолодження будь-якого електронного пристрою.
Більше десяти років компанії в усьому світі довіряють ANSYS Icepak тепловий аналіз інтегральних мікросхем, друкованих плат та електронних пристроїв, а також проводять перевірку всіх конструктивних змін перед виготовленням фізичних прототипів та проведенням випробувань.
ANSYS Icepak має можливості, які дозволяють швидко побудувати модель системи охолодження інтегральної мікросхеми, друкованої плати та електронного блоку.
Для створення повної моделі електронного пристрою використовуються такі об'єкти як вентилятори, інтегральні мікросхеми, друковані плати та радіатори. Моделі створюються простим перетягуванням із панелі інструментів іконки об'єкта. Ці об'єкти містять інформацію про геометричні розміри, властивості матеріалу, параметри налаштування сітки та граничні умови. Усі ці значення можуть бути параметризованими для дослідження та оптимізації конструкцій.
Рис.16. Контур електричного потенціалу імпортованої топології друкованої плати
Для прискорення розробки моделі ANSYS Icepak підтримує імпорт топологи друкованої плати (ECAD) та 3D моделі (MCAD) із різних засобів автоматизованого проектування.
Топологія друкованої плати може бути імпортована в ANSYS Icepak за допомогою файлів формату IDF, MCM, BRD та TCB, створених у середовищі Cadence Allegro або Cadence Allegro PackageDesigner. Додатковий програмний продукт ALinks розширює можливості ANSYS Icepak, дозволяючи імпортувати ECAD дані з Cadence, Zuken, Sigrity, Synopsys та Mentor Graphics [27].
ANSYS Icepak підтримує імпорт 3D моделей у вигляді файлів нейтральних форматів STEP та IGES. Імпорт 3D моделей з інших засобів автоматизованого проектування забезпечується геометричним інтерфейсом ANSYS Workbench за допомогою ANSYS DesignModeler.
Імпортована геометрія та топологія друкованої плати можуть спільно використовуватися з вбудованими об'єктами ANSYS Icepak для більш ефективної побудови моделей електронних пристроїв.
ANSYS Icepak містить передові алгоритми для автоматичної генерації сітки високої якості, яка точно визначає та повторює форму електронних компонентів. Існує можливість вибрати тип сітки (hex-dominant, unstructured hexahedral або Cartesian) та запустити процес побудови сітки з мінімальним втручанням користувача. Щільність сітки може бути збільшена для певних компонентів за допомогою додаткових налаштувань, при цьому параметри сітки інших компонентів моделі не зміняться.
Рис.17. Сітка для радіатора мікросхеми з листового матеріалу
Маючи повністю автоматизований процес генерації сітки, ANSYS Icepak містить додаткові інструменти керування сіткою, які дозволяють скоротити час розрахунку, при цьому зберігши точність рішення.
ANSYS Icepak використовує найсучасніші технології вирішувача ANSYS Fluent для розрахунку теплообміну та руху повітряних потоків. Вирішувач Icepak підтримує всі способи теплопередачі: теплопровідність, конвекція та випромінювання, а також стаціонарні та нестаціонарні розрахунки для вирішення задач охолодження електронних.пристроїв. Вирішувач використовує багатосітковий (multigrid) метод для прискорення збіжності завдань із сполученим теплообміном. Це забезпечує гнучкість сітки та дозволяє проводити тепловий аналіз найскладніших електронних пристроїв, використовуючи неструктуровані сітки, та при цьому швидко отримувати точне рішення.
Рис.18. Теплове поле та лінії повітряного потоку корпусу з масивом друкованих плат та трьома осьовими вентиляторами