17 Sep La simulation thermique, incontournable pour la conception électronique
Pourquoi la conception thermique est-elle critique ?
La conception thermique permet d’analyser en amont 3 aspects d’un nouveau produit :
- La performance : le produit fonctionnera-t-il correctement ?
- La fiabilité : le produit tombera-t-il en panne prématurément ? Pour 45 % des ingénieurs, la fiabilité est la priorité absolue en matière de conception.
- Sécurité : L’appareil est-il trop chaud au toucher ? Risque d’incendie ?
Quand les ingénieurs testent-ils la gestion thermique de leurs conceptions ?
Les ingénieurs thermiques rencontrent des défis dans l’industrie électronique. En effet, 33 % d’entre eux disent devoir consacrer plus de temps à la gestion thermique. 27 % attendent qu’une conception soit terminée pour envisager de tester les problèmes thermiques.
La quasi-totalité des ingénieurs ont vu un produit « dérailler » par des complications de dernière minute. 20 % d’entre eux ont identifié les problèmes thermiques comme une cause fréquente de retard de projet. Par exemple, la surchauffe des composants électroniques est une cause majeure de problèmes de fiabilité. Quand on sait que le coût d’un échec de la conception en fin de phase est évalué à 20 000 EUR, il est essentiel de passer par la simulation thermique en amont.
Une conception axée sur la simulation
Ainsi la conception thermique doit s’appuyer sur la simulation thermique pour réduire les coûts et gagner en qualité. Une simulation en amont vous permet d’analyser votre produit en testant divers scénarios (environnements, problèmes thermiques potentiels…) :
En comparaison ci-dessous, sans simulation en amont, il y a une perte de temps et d’argent évidente.
En quoi consiste la simulation thermique électronique ?
La simulation thermique vous permet de créer un jumeau numérique d’un produit et utilise la dynamique des fluides numérique (CFD) pour prévoir la température et le flux d’air.
Grâce à la simulation thermique vous analysez les mécanismes de transfert de chaleur en prenant en compte la conduction, la convection et le rayonnement.
La simulation thermique électronique vous aide à prendre de meilleures décisions d’ingénierie. En effet :
- Bénéficiez d’une représentation visuelle de la température et du flux d’air pour mettre rapidement en évidence les problèmes.
- Identifiez des composants en surchauffe avant la création d’un prototype
- Testez des solutions sans avoir à créer un prototype
La simulation thermique est en mesure de répondre à un grand nombre de questions autour de la conception du produit. Par exemple :
- Puis-je placer deux composants puissants à proximité l’un de l’autre ?
- Quel type de boîtier dois-je utiliser ?
- Y a-t-il assez de cuivre pour dissiper la chaleur ?
- Un composant fonctionnera-t-il dans ses limites thermiques si je le déplace ?
- Un dissipateur thermique est-il nécessaire ?
- Puis-je faire fonctionner un processeur à pleine puissance ?
- Dois-je ajouter des vias thermiques supplémentaires ?
- Quelle circulation d’air est nécessaire sur la carte pour dissiper la chaleur ?
- L’ingénieur mécanicien doit-il modifier le boîtier ?
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Une comparaison menée indépendamment par Rohde & Schwarz apporte un constat sans appel. Notre logiciel 6SigmaET offre un temps de préparation, un prétraitement et des temps de résolution plus rapides qu’un logiciel de simulation thermique comparable. Par conséquent, cela représentait une augmentation totale de l’efficacité de 35 %.
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