Neue Produkte vom 12/15/2011
Mentor Graphics
Neue Methode zur Analyse
Mentor Graphics bietet die nach eigenen Angaben industrieweit erste automatisierte Methode, die eine exakte thermische Charakterisierung mit präziser Analyse kombiniert. Sie basiert auf dem Hardwaretester T3Ster sowie der CFD-Software (Computational Fluid Dynamics) FloTherm.
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| Ablauf der integrierten thermischen Charakterisierung und Analyse von elektronischen Komponenten und Systemen mit T3Ster und FloTherm (Bild: Mentor Graphics) |
Dieser integrierte Ansatz ermöglicht die Entwicklung besserer LED-, Leistungshalbleiter- und IC-Gehäuse, generiert genaue Simulationsmodelle und verifiziert Systeme für ein optimales Wärmemanagement. Der thermische Transienten-Tester T3Ster für Halbleitergehäuse und LEDs von Mentor Graphics ist laut Hersteller weltweit führend, die FloTherm-Software ist der De-facto-Standard für thermische Simulation und Analyse zur Vorhersage von Luftströmungen, Temperaturen und Wärmeübertragungen in Komponenten, Baugruppen und kompletten Systemen. Die Schnittstelle zwischen T3Ster und FloTherm erzeugt ein genaues thermisches Simulationsmodell.
Zunehmende Designkomplexität und kleinere Formfaktoren führen zu Wärmeproblemen, die heute mit zu den größten Herausforderungen in der Elektronik gehören. Die Temperatur ist die Hauptursache für die Mehrzahl der Ausfälle und der IEEE-Standard 1413 erkennt die Notwendigkeit genauer thermischer Daten auf allen Ebenen der System¬implementierung an. Die Integration der T3Ster-Messtechnikhardware und der Flotherm-Softwaresimulation bietet eine kombinierte Methode zur Optimierung des Wärmemanagements von Komponenten, Sub- und Komplettsystemen. Hersteller sind damit in der Lage, die effektive Wärmeableitung ihrer LED- und IC-Gehäuseentwicklungen zu optimieren. Sobald ein Prototyp aufgebaut ist, können sie diesen aus einer thermischen Perspektive charakterisieren und auf Subsystem- und Komplettsystemebene genaue Modelle zur thermischen Softwaresimulation bauen. Schließlich können Systemintegratoren ihre Wärmemanagementlösungen mit Hilfe von physikalischen Messungen mit der T3ster-Hardware verifizieren. Der T3Ster-Tester zur thermischen Charakterisierung von Halbleitergehäusen ist das einzige kommerziell verfügbare Produkt, das die neue JEDEC-JESD51-14-Standard-gemäße Methodik zur Messung des Sperrschicht-zu-Gehäuse-Wärmewiderstands von Halbleiter-Produkten vollständig implementiert hat. Diese Testmethodik sorgt im Vergleich zu klassischen, auf älteren Standards basierenden Dauerzustandsmessungen für höhere Genauigkeit und Reproduzierbarkeit.
FloTherm gestattet Ingenieuren die Implementierung virtueller Prototypen. Dies geschieht mit Hilfe modernster CFD-Techniken zur Simulation von Luftströmungen, Temperaturen und Wärmeübertragungen in elektronischen Systemen. Durch den Einsatz von präziser thermischer Analyse können Ingenieure Designs vor dem Aufbau physikalischer Prototypen automatisch evaluieren und testen. In Verbindung mit dem T3Ster profitieren Ingenieure, die das FloTHERM-Tool verwenden, sowohl von genauen thermischen Simulationsmodellen, die von realen Messungen abgeleitet werden, als auch von thermischen Charakterisierungstests der Gehäuse
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Messungen zur Gehäuse-Charakterisierung geben einen Einblick in die Gehäusestruktur einschließlich Wärmewiderstand und Wärmekapazität. Simulationssoftware liefert dem Ingenieur Informationen über spezielle Designabschnitte, die der gemessenen Struktur entsprechen. Thermische Schnittstellenmaterialien sind sehr schwer zu modellieren, da sich ihre Leitfähigkeit und Dicke nicht mit hoher Genauigkeit bestimmen lassen. Deshalb können mit T3Ster durchgeführte thermische Gehäusemessungen, die auf dem Widerstand dieser Materialien basieren, später genutzt werden, um mit der FloTherm-Software präzise Modelle zu erstellen. Dieser nahtlose Prozess erlaubt eine schnelle, einfache und genaue Modellerstellung, findet Fehler im Produktdesign und gestattet die Prüfung der Fertigungsqualität. Um für optimale Systemzuverlässigkeit eine umfassende thermische Simulation vom IC-Gehäuse und LED über Leiterplatten bis hin zur vollständigen Systementwicklung zu ermöglichen, ist die kombinierte T3Ster-Tester- und FloTherm-Analysesoftwarelösung kompatibel zu anderen Mentor-Graphics-Produkten.
„Diese Lösung zur thermischen Simulation und Messung von Halbleitergehäusen und LEDs bietet Kunden, die vor thermischen Herausforderungen stehen, enorme Vorteile“, sagt Dr. Erich Bürgel, General-Manager von Mentor Graphics Mechanical Analysis Division. „Das problemlose Erstellen genauer thermischer Modelle basierend auf zuverlässigen thermischen Messungen hilft Anwendern, Designprobleme schnell zu finden und Alternativen zu schaffen, die die Produktqualität, Zuverlässigkeit und Rentabilität verbessern.“