[電子機器熱流体解析ツール]ANSYS Icepak

ANSYS Icepakは、電子機器専用の熱流体解析ツールです。
流体解析ソルバーとして実績豊富な「ANSYS Fluent」を採用しており、ICパッケージ、PCB(プリント配線板)、筐体など様々な問題について伝導、対流、放射を含めた解析が可能です。
形状データは電気系・機械系CADデータが利用できるほか、Icepakが持つオブジェクトを使って簡単にモデル作成が可能。電子機器の解析を少しでも効率よく行いたい方に、最適なツールです。

ANSYS Icepakによる解析フロー

特長

実績豊富な流体解析ソルバー

世界的に実績のあるANSYS Fluentを採用。抜群の安定性を誇ります。

3次元部品データ(オブジェクト)による簡単なモデル作成

ICパッケージやファンのオブジェクトを内臓しており、配置するだけで素早くモデル作成できます。オブジェクトのサイズや形状も簡単に変更可能です。また、すぐに利用できる標準的な物性値が登録されているため、オブジェクトごとに発熱量や熱伝導率を設定することも出来ます。

各種の主要な機械系、電気系CADの形状データを利用することが可能

ANSYS Workbenchの各種機能とのスムーズな連携

Icepak独自のGUIだけでなく、ANSYS Workbench環境でも利用可能です。簡単な操作でANSYSの構造解析や電磁場解析と組み合わせ、流体-構造連成解析や流体-電磁場連成解析を行えます。
※別途ライセンスが必要です。

オブジェクト例
オブジェクト例

機能

自動メッシュ作成

  • メッシュは全自動で作成可能
  • 各種のモデル形状に柔軟に対応する「非構造メッシュ」や、異なる密度のメッシュを補完しながら接続する「不連続メッシュ」が利用可能
  • マルチレベルメッシュ(ハンギングノード)機能

多流体解析

  • 多種類の流体を同時に設定し、水冷等の解析が可能です(自由表面を除く)。

ジュール熱解析

  • 電流・電圧の境界条件を設定して、直流電流による固体のジュール発熱解析が可能です。温度依存の抵抗率も適用できます。
  • ANSYS Slwaveからエクスポートした配線層の発熱分布をインポート可能です。部品の発熱に加えて、基板の発熱も考慮できます。

パラメトリック解析・最適化

  • 解析モデルの発熱量、物性、寸法の変数指定や、オブジェクトの有効・無効を切り替えた解析が可能です。さらに、最適化オプションを使えば数学的最適化まで行なえます。

ICダイ発熱評価ツールとの連携

  • Gradient Firebolt、Cadence Encounterとの連携が可能です。

Simplorerとの連携

  • Icepakで求めた温度情報をSimplorerで読込み、熱回路モデルとして利用可能です。

機械系CADインターフェース

  • STEP、IGES、Pro/ENGINEER、STEP、IGES、SAT(一部オプション)

MRF機能によるファンのモデリング

  • ファンブレードの3次元CADデータを利用し、詳細なファン周辺の流れ解析が可能です。

電気系CADインターフェース

  • IDF 2.0、3.0に対応。PCB単体のモデルを迅速に構築できます。

配線パターンデータの利用

  • プリント配線板CADで作成したデータ(Cadence Allegro、ANF、ODB++、CR5000等)を使用し、熱伝導率分布を自動抽出できます。(一部オプション)

Cadence APDの設計データのインポート

  • ICパッケージのオブジェクトとして利用できます。層構成、ボール配置、配線情報等を反映した詳細なモデル化が可能です。

解析例

プリント基板開発段階から行う熱設計解析の事例

今まで筐体側で行ってきた熱解析を、PCB設計段階で行うことで開発工数・コストの削減が実現します。
PCB(プリント基板)開発段階から行う熱設計解析の事例

コントロールユニットの熱流体解析事例

自動車や産業機械で使われるコントロールユニットの事例です。CADデータをベースに解析を行うことで、より詳細な解析を温度分布の結果を得ることができます。
コントロールユニット(ECU)の熱流体解析事例

関連資料

  • 電子機器の熱対策に貢献するANSYS Icepak


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