PCB 열 분석(PCB Thermal Analysis) 등의 새로운 기능

CAD중심의 전자 냉각 소프트웨어인 Simcenter Flotherm XT 2021.2는 Component Localized PCB Copper Modeling을 위한 세 가지 옵션, 보다 빠른 PCB 데이터 처리를 위한 개선된 EDA Bridge Interface, 명확한 모델링을 위한 향상된 via 및 pin filler 특성, BCI-ROM 온도 의존 특성 추출 등의 내용이 추가/개선되었습니다.

이번에 진행된 Update 개선 사항이 어떻게 복잡한 전자 제품 열 관리 설계 프로세스(electronics thermal management design process)를 모델링하고, 더 빠르게 진행하는지 확인할 수 있습니다.
숙련된 사용자를 위해 copper trace modeling을 위한 새로운 Thermal Territories의 사용법과 이점을 보여주는 비디오도 확인할 수 있습니다.

PCB 열 분석(PCB thermal analysis)을 위한 열 영역(Thermal Territories)이란?

전체 PCB 모델에 적용할 수 있는 다양한 Level의 Board Thermal Modeling 정확도를 사용할 수 있습니다.

최상의 접근 방법을 선택하는 것은 분석에 필요한 정확도와 이용 가능한 시간의 균형을 맞추는 것입니다.

PCB 열 모델링 Level 을 구성 요소 열 모델(Component Thermal Model)의 정확도와 일치시키거나 또는,

또는 단순히 분석이 설계 단계의 초기 단계와 완전히 라우팅된 기판 데이터의 가용성에 의해 영향을 받습니다.

열 영역은 Simcenter Flotherm XT에 처음 도입되어 주요 열을 완전히 포착하기 위해 주요 구성요소(종종 보드의 구리 밀도가 높은 부분) 아래의 특정 영역에 대해 최고 수준의 구리 트레이스 모델링(명시적)을 적용할 수 있는 옵션을 엔지니어에게 제공합니다.

전도 경로. 전체 기판에 완전히 명시적인 구리 트레이스 모델링을 적용하는 것보다 주요 구성 요소에서 PCB 모델링 충실도를 향상시키는 것이 계산상 더 효율적입니다.

Simcenter Flotherm XT 2021.2는 세 가지 Thermal Territory 유형을 사용할 수 있습니다.

새로운 Thermal Territory 유형이 두 가지 더 추가되어 Simcenter Flotherm XT에서는 세 가지 옵션을 사용할 수 있습니다.

Simcenter Flotherm XT 2021.2 EDA Bridge 및 Thermal Territories 개선 사항 활용

다음의 영상은 Thermal Territories를 사용하여 Modeling Accuracy Error 문제를 해결하는 영상 입니다.
이런 문제는 전체 PCB에 걸쳐 고정된 Copper 비율 분포만 사용하고 Conductor의 국소 변화(Localized Variations)의 영향을 포착하지 못하는 기존의 접근 방식에서 비롯됩니다.

Thermal Territories는 PCB Thermal Analysis Process의 시간 압력(Time Pressures) 내에서 적절한 정확도를 실현하는데 도움이 될 수 있습니다.

※ 참고
위의 영상에서는 2R Component Thermal Modeling 접근 방식을 검토합니다. 여기에는 Simcenter Flotherm XT 2021.1에서 이전에 출시된 Simcenter Flotherm Package Creator를 활용하여 2R 기본 구성요소 모델을 생성하는 기능이 포함됩니다. Simcenter Flotherm Package Creator는 Compact Model을 만들기 위해 Cold Plate나 Ring Cold Plate 환경의 JEDEC Standard Based Virtual Methods를 지원합니다.

Via 및 Pin Modeiling : Explicit Trace PCB Geometry 생성을 지원하는 개선 사항

이제 Preferences Property Sheet에 Via 및 Pin Filler 재료를 정의하여 Joule Heating Analysis의 정확성을 보장하기 위해 Via 및 Pin Filler를 별도의 부품으로 모델링 할 수 있습니다. 재료 정의는 EDA Bridge 기본 설정에서 설정할 수 있으며, Simcenter Flotherm XT Interface에서 직접 Post Transfer를 변경할 수 있습니다.

EDA Bridge Interface 개선

EDA Brodge Interface가 대폭 Update 되었으며, EDA Bridge에서 Simcenter Flotherm XT로의 실제 전송시간이 최대 2배까지 빨라졌습니다. 이런 개선사항은 이전 영상에서도 확인 할 수 있습니다.

▣ 이제 다음의 작업을 추가적으로 할 수 있습니다.

• • • 유사한 Icon을 그룹화하여 기능을 쉽게 ​​찾을 수 있습니다.

    • Windows에서 메시지를 더 간단하게 표시하고 설명합니다.

    • Windows 파일 탐색기에서 끌어서 놓기로 EDA 파일을 열 수 있습니다.

    • 프로젝트 디렉토리의 하위 폴더에 저장된 보드의 데이터와 파일을 볼 수 있습니다.

    • 간단한 구성 요소가 있는 단순화된 프로젝트 Tree Hierarchy으로 작업합니다.

기타 개선 사항

Thermal Model Generation Order 감소 : BCI-ROM temperature dependent materials.

이제 사용자의 요청에 따라 재료 특성을 사용하여 BCI-ROM 내보내기를 위한 온도 의존적 재료(temperature dependent materials)의 처리를 간소화하는 옵션이 있습니다. 사용자는 기준온도를 사용하여 온도에 따라 일정한 특성을 계산하기 위해 재료 수정을 요청할 수 있으며, 이 기능은 BCI-ROM 내보내기에서 재료에 대해 규정된 온도를 기반으로 적절한 열전도율을 계산하기 위해 새로운 '재료 보정' 기능을 사용하여 시작됩니다. 이러한 값은 검사를 위해 내보내기가 가능합니다.

Point Goals를 위한 Cuboid Center Point (SmartParts 및 BCI-ROM 내보내기 관련)

이제 Point Goal 생성을 위한 Cuboid Center Point를 사용할 수 있습니다.
사용자는 Point Goal을 생성할 수 있으며 이 목표는 Cuboid SmartParts에 자동으로 추가됩니다. 또한 Simcenter Flotherm Package Creator에서 Simcenter Flotherm XT 2021.2로 가져온 모든 구성요소에는 이 새로운 포인트가 포함되며 Point Goal은 자동으로 추가되어 Die Part의 Solid Temperature에 대한 수렴을 제어합니다. 이는 최소 하나 이상의 Point Goals이 필요한 BCI-ROM 내보내기를 지원하는데 도움이 됩니다.