Ansys Icepak
用於電子元件的冷卻模擬軟體

Ansys Icepak 是用於電力電子熱管理的計算流體動力學 (CFD) 求解器。可預測 IC 封裝、PCB、電子組件/外殼與電力電子設備中的氣流、溫度及熱傳遞。

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電子元件冷卻與 PCB 的熱模擬分析

Ansys Icepak 提供強大的電子元件冷卻解決方案，利用領先業界的 Ansys Fluent 計算流體動力學 (CFD) 求解器對積體電路 (IC)、封裝、印刷電路板 (PCB) 和電子組件進行熱和流體流動分析。Ansys Icepak CFD 求解器使用 Ansys Electronics Desktop (AEDT) 圖形使用者介面 (GUI)。

非結構化、貼體網格
全方位熱可靠度解決方案
高準確度的 CFD 求解器
領先業界的多尺度多重物理量

產品規格

利用許多進階功能構建層流和亂流，執行傳導、對流和輻射共軌熱傳分析，以及其他類型的分析（包括輻射和對流）。

支援 MCAD 和 ECAD
太陽輻射
參數設定和最佳化
客製化和自動化

網路建模
DC 焦耳熱分析
電子熱和熱機械
廣泛的熱資料庫

流體冷卻
動態熱管理
可變流量和功率 ROM

加固系統：冷卻與蒐集

Kontron 使用精密的熱模擬來平衡「加固」模組機櫃的尺寸、重量、功率和冷卻 (SWaP-C)。

「Kontron 可以避免潛在問題，適應客戶的需求，並為目前和未來的聯網美國陸軍提供堅固、可靠的系統。」

閱讀完整故事

目前的軍用車輛仰賴最先進的視覺化、成像與網路技術，提高狀況覺知能力，使軍事領導人能夠做出最佳決策。悍馬、裝甲防地雷反伏擊車 (MRAP) 和無人機(UAV) 等車輛與飛行器都需仰賴系統中的進階電子設備提供支援，以執行各種關鍵任務。

車輛與飛行器上搭載的裝置，例如戰場感測器系統、軍用 GPS 和新一代通訊設備，都必須能夠在極端的物理環境下進行通訊和互動。而在這種環境下，這些裝置可能受到嚴重電磁影響。軍用標準要求這些裝置要能夠承受指定的極端溫度、振動、衝擊、鹽霧、沙塵和化學藥劑的暴露。尺寸、重量、功率和冷卻 (SWAP-C) 條件要求支援這些裝置的電子系統需夠輕巧，不能影響其活動性。

2022 年 1 月

什麼是新的

借助 2022 R1，Ansys Electronics 解決方案持續帶來一流技術，以應對 PCB、3D IC 封裝、EMI/EMC、傳熱、佈線和電子機械設計挑戰，並在 5G、自動化和電氣化模擬方面取得重大進展。

與 Ansys Redhawk 的雙向連結

支援 CTM 匯入和 HTC 匯出，提供更準確的晶片/封裝熱解決方案。

映射的材質特性 (Trace-Mapping) 目前可匯出至 Ansys Fluent

使用新的 PCB 模型，執行先進的電子元件冷卻分析，分析包括冷凝、蒸發等。

開創性的效能提升

Ansys Icepak 求解器及性能改善使 MCAD 的幾何載入、網格劃分、求解器初始化和求解的速度提升 10 至 100 倍。新的輕型幾何處理可以提升建模反應度和網格劃分速度。

案例研究

Ansys 和 Volabo GmbH

東芝透過電磁、熱與應力耦合，提高產品可靠度並縮短開發時間。

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剪斷電線

透過模擬，工程師能在更短的時間內探索更多熱管理解決方案。

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維持接合段的低溫

東芝透過電磁、熱與應力耦合，提高產品可靠度並縮短開發時間。

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加固系統：冷卻和蒐集

Kontron 使用精密的熱模擬來平衡「加固」模組機櫃的尺寸、重量、功率和冷卻 (SWaP-C) 之間的取捨，以協助執行關鍵任務的客製化解決方案。

閱讀案例研究

Icepak 應用

查看所有應用程序

PCB、IC 和 IC 封裝

利用 Ansys 完整的 PCB 設計解決方案，您能夠模擬 PCB、IC 和封裝並準確評估整個系統。

查看應用程序

電子可靠性

了解 Ansys 積體電子可靠性工具如何協助您解決最大的熱、電氣和機械可靠性挑戰。

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電池

Ansys 電池建模和模擬解決方案使用多重物理量，協助最大限度地提高電池效能和安全性，同時降低成本和測試時間。

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電機

Ansys 電動馬達設計軟體從概念設計發想到電動馬達的詳細電磁學、熱學和機械分析。

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預測電子組件和印刷電路板的氣流、溫度和熱傳遞

憑藉 CAD 中心（機械和電氣 CAD）和多重物理量使用者介面，Icepak 有助於解決目前電子產品和組件中最具挑戰性的熱管理問題。Icepak 使用精密的 CAD 修復、簡化和金屬分數演算法來減少模擬時間，同時提供經過實際產品驗證的高度準確解決方案。該解決方案的高準確程度源於高度自動化、先進的網格劃分和求解器方案，確保電子應用的真實呈現。

主要特徵

Icepak 包括用於穩態和瞬態電子元件冷卻應用的所有熱傳遞模式，即傳導、對流和輻射。

Electronics Desktop 的 3D GUI
DC 焦耳熱分析
多流體分析
降階流動和熱
熱電冷卻器建模
封裝特性分析
整合式圖形建模環境

PCB 的電熱分析

熱會降低電子裝置的效能和可靠度。

積體電路 (IC) 的功率消耗和電路板的功率損耗是熱分析的關鍵輸入值。

電子冷卻

Ansys 領先業界的計算流體動力學 (CFD) 解決方案，加上晶片級熱完整性模擬軟體，可滿足您的所有需求，以執行晶片封裝、PCB 和系統的電子冷卻模擬和熱分析。

您還可以進行熱機械應力分析和氣流分析，以選擇理想的散熱座或風扇解決方案。我們的整合式工作流程使您能夠進行設計的取捨，進而提高可靠度和效能。

熱可靠度

Icepak 與 SIwave、Ansys Mechanical 和 Sherlock 之間的緊密串接與同步，能提供您精確的幾何圖形和電氣輸入以準確預測溫升。

Icepak 使用者可以在 Ansys 生態系統中輕鬆建立自動化工作流程，以完成針對電遷移、介電質崩潰和多軸焊點疲勞的多重物理量分析。

更聰明的工作方式：使用產品套組

熱分析的產品組合

透過這些產品組合，可改善無線通訊，擴大訊號覆蓋範圍並保持天線系統連接，預測產品效能並設定安全的運行溫度。

用於溫度相關天線效能評估的熱耦合電磁損耗（Icepak 和 HFSS）
確保有天線設計的 5G 基礎建設、車用雷達、物聯網裝置和移動電子裝置的熱穩定性對於產品效能表現至關重要。視訊通話、線上遊戲或不同的環境條件等耗電活動會導致裝置的溫度大幅波動。如果手機電池容易過熱，電量會流失，甚至會造成安全問題。此外，高溫會影響手機內的其他電子元件，也有可能影響射頻天線的效能。手機訊號不佳，或是藍牙或 Wi-Fi 的連接中斷等情況，皆有可能是散熱不佳所導致。先使用 Ansys 工具預測這些問題，再透過模擬設計建立軟體。例如，電氣工程師可以在 Electronics Desktop 中，以動態的方式連接 Ansys HFSS 和 Ansys Icepak，以模擬天線的溫度。根據電磁和熱耦合解決方案，工程師可修改天線設計，並預測天線運行效率以及產品的整體熱效能和電磁效能。這些電磁和熱模擬有助於改善無線通訊、提高訊號覆蓋範圍並保持天線系統間的連接。
板級電熱耦合（Icepak 和 SIwave）
即使溫度略微的升高也會影響電子元件的效能與可靠度，從而引發整個系統產生問題。SIwave 的板級電源完整性模擬可以與 Icepak 熱模擬相結合，以全面瞭解 PCB 的電熱效能。SIwave 和 Icepak 之間可以自動交換 DC 電源與溫度資料，以計算 PCB 和封裝內的焦耳熱損耗，獲得高度準確的溫度場和電阻損耗分佈。利用這些 DC 電熱解決方案，您可管理您的設計所產生的熱，並預測晶片、封裝和電路板的熱效能和安全運行溫度。