PCB熱解析HyperLynx Thermal

PCBの配置と配線を高速かつ正確に三次元でモデリングし、熱問題に関するシミュレーションを実施

HyperLynx Thermalは、部品を配置しただけの状態から、部分的に配線した状態、完全に配線済みの状態までPCBデザインにおける基板レベルの熱問題を解析します。また、伝導、対流、放射のシミュレーションを行い、熱の様子や勾配、過剰温度のマップを作成して、設計プロセスの早い段階で、ボードや部品の加熱対策を講じることができます。

「what-if」シナリオを使用して設計を調整することにより、平均故障間隔(MTBF)を最大50%伸ばし、製品品質の向上、そして最終的には品質保証に関連する経費を削減することができます。

特長

部品や基板の高熱部分を素早く効率的に発見

HyperLynx Thermalによって、部品配置や積層設計、物理的な冷却技法などに関して効率的な「what-if」解析が可能

包括的な熱解析

対流、伝導、放射などの主要な熱伝達メカニズムをすべて解析

基板の温度に影響を与える要因を理解

HyperLynx Thermalによって、熱およびパワー・インテグリティ解析のシミュレーションを可能にし、電源供給ネットワークの電流密度が基板の温度に与える影響についてより深く理解できるようになります。

技術仕様

  • 異形状やリファレンス・プレーンが不連続なものであっても、片面や両面、多層の基板をインポートして解析
  • 基板やドーターカードは、キャビネットの壁面側や内部に置いたり、「what-if」解析の際に移動したりすることが可能
  • 伝導、放射、対流による熱伝達を考慮したPCBの温度状況の全体のスナップショットを取得し、部品の加熱対策を講じることが可能
  • +/- 10%の高精度な結果
  • 接合温度を正確に計算して信頼性予測を向上
  • 自己適応型の局所的に精細なメッシュを使用して計算した有限差分スキームによって、極めて高速かつ正確な結果を取得
  • 基板全体を通じて部品温度の制約違反がないか迅速に解析し、熱膨張圧が引き起こす温度勾配のようにトラブルの原因となりうる箇所を検出して設計者に警告
  • 完全に定義されたPCBの部品が多数提供されるため、わずか数秒で独自の部品モデルを作成可能

ソリューション

航空宇宙産業

メンター・グラフィックス製品は人口衛星、宇宙ステーション、航空機、ミサイルをはじめとする航空宇宙業界の多くのユーザに支持されています。人口衛星のアプリケーションで使用される典型的な基板は、熱伝導ねじを使用しており、基板の上端と下端をくさび状に留めて、熱をシンクに逃がします。この設計では、熱放射も非常に重要になります。

電気通信/産業用機器

多数の複雑な基板が使用されるこの産業分野において、高い信頼性を確保することが求められています。一部の部品はヒートシンクを使って冷却します。ECADとのインタフェースによって、部品の配置が完全に伝達されるとともに、ライブラリ情報によって高密度基板のセットアップ・プロセスが迅速化されます。

コンピュータ/計測機器

これらの基板では、CPUなど発熱量の大きい部品が複数使用されます。また、部品点数も多く、基板のサイズは一般に極めて大型になります。冷却手段としては、強い強制対流を採用しつつ、チップ・ファン、ヒートシンク、局所的な衝突噴流などを併用します。部品点数が多いため、ECADインタフェースが欠かせません。

自動車産業

自動車で使用される多くのアプリケーションでは、ボード上の厚い配線に大電流が通るため、激しく発熱します。このようなタイプの特殊な基板向けにトレース機能付きのHyperLynx Thermalも用意されています。高温のトレースは、基板上で電力密度係数を使用してモデル化されます。

電源

電源には背の高い部品が多く使われ、これらの部品からは大量の熱が放出されます。これらの部品は気流を妨げる効果もあり、このことが深刻な影響をもたらすことがあります。トランスは大電力を消費しますが、表面積が大きいため温度は低くなっています。消費電力も表面積も中程度の部品が高温になっています。

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