Flotherm

FloTHERM 与 EDA 数据集成

FloTHERM通过FloEDABridge工具与电子设计自动化 (EDA) 数据进行智能集成,允许用户导入PCB和IC元件的数据,并创建用于热分析的热模型。

  1. FloEDABridge 简介
  • 功能:FloEDABridge 可以智能地将 EDA 数据导入 FloTHERM。
  • 用途:创建 PCB 和 IC 元件的热表示模型,供 FloTHERM 使用。
  1. EDA 直接接口 (EDA Direct Interfaces)
  • FloTHERM 安装包中提供了接口和用户手册。
  • 支持的接口:
    • Boardstation: 2005BST 或更高版本。
    • Cadence Allegro: 15.7 或更高版本。
    • Zuken CR5000: v9 或 v10。
    • Expedition EE2007.8 或更高版本。
    • Cadence APD。
  • Boardstation、Allegro 和 Expedition 接口:通常在 EDA 软件中创建 FloTHERM 接口菜单,允许将电路板信息提取到 FloEDA 文件中。
  • Zuken CR5000 接口:使用 pcout, mrout 和 ftout Zuken 工具创建的3个 ASCII 输出文件(pcf 用于电路板数据,mrf 用于制造数据,ftf 用于封装数据)。需要 ZX0409 许可证功能。文件随后使用提供的命令行工具转换为 FloEDABridge 文件。
  1. FloEDABridge 界面 (FloEDABridge Interface) 界面通常包含数据树、属性工作表、库管理器图形视图、查看器设置工具栏、对齐工具栏、新几何体工具栏和显示库。

  2. 查看电路板布局 (Viewing the Board Layout)

  • 电路板以两种方式显示:数据视图 (Data view) 和 图形视图 (Graphical view)(2D和3D)。
  • 数据视图可以树状视图或组件表格形式显示。
  1. 组件处理 (Processing Components)
  • 组件过滤 (Component Filtering):
    • 过滤掉热不重要的组件。
    • 多种选项:按边长、高度、功率、功率密度或参考设计符进行过滤。
    • 过滤结果会使组件停用 (deactivated),删除则会完全移除组件。
  • 自动组件交换 (Automatic Component Swapping):
    • “[工具/组件库交换] (Tools\Component Library Swap)”会将组件替换为库中保存的对象。
    • 如果封装名称与库名称匹配,则替换该封装。
    • 用户指定要搜索匹配项的库文件夹。
  • 手动组件交换 (Manual Component Swapping):
    • 通过右键菜单进行手动库交换。
    • 用户指定要交换的库项目。
    • 适用于 FloEDA.Bridge 中的大多数对象(PCB、散热器、堆叠等)。
  • 功率图 (Power Maps):
    • 将功率值应用于多个组件。
    • 使用简单的 .csv 文件,第一列为参考设计符,第二列为瓦数。可以重新导入以更新。
  1. 库管理器 (Library Manager)
  • 通过库图标 (Library icon) 访问。
  • 将库组件添加到模型:选择主板/子板并双击有效的库项目;或选择模型中的组件并双击库组件进行“交换”;或右键点击库项目并选择“加载”;或选择模型中的项目并右键点击选择“替换为库项目”或“添加库项目”。
  • 保存到库管理器 (Saving to Library Manager):选择项目(主板、组件等),右键点击并选择“保存到库...”。建议先创建新的库文件夹以保持库组织有序。
  1. PCB 处理 (Processing the PCB)
  • 金属层和电通孔处理 (Metallic Layer and Electrical Vias Processing):
    • 附加每个金属层的高分辨率图像或通过 .floeda 文件直接导入。
    • FloEDA 文件也包含通孔图像,如果未利用 FloEDA 文件,则需要手动将此图像附加到电路板树中的通孔。
    • 图像可以处理成层片集合 (collection of layer patches),自动派生出每个层片的有效热导率 (effective thermal conductivities)。
    • 每个层图像都有独立的解析度。
    • 未处理的图像将创建一个正交各向异性长方体 (orthotropic cuboid),铜含量根据图像计算。
  • 处理工具 (Processing Tool):
    • 解析度滑块 (Resolution Slider) 决定片区大小。
    • 铜含量条带滑块 (% Cu bands slider) 决定创建的正交各向异性导热材料属性的数量。
  • 电路板层堆叠 (Board Layer Stack up):
    • 属性窗口用于设置 PCB 深度内布线层的放置。
    • “等距 (Equispaced)”选项可自动设置层间距。
  • 指导原则 (Guidelines):
    • 传导冷却应用需要高解析度的铜走线。强制对流通常不需要。
    • 电源平面由于铜含量高,通常可以不进行处理。
    • 结果可能非常依赖于滑块设置,因此在精度至关重要时务必进行灵敏度分析。
  1. FloEDA Bridge 中的新几何体 (New Geometry in FloEDA Bridge)
  • 可以在 FloEDA Bridge 中创建以下几何体(比在 FloTHERM 中更简单):散热器、热/电通孔、圆柱形组件、组件(详细、紧凑)、切口、子板、额外的铜层、铜片、EMC 屏蔽罩、灌封化合物。
  1. 传输到 FloTHERM (Transfer to FloTHERM)
  • 使用“文件 - 传输 (File – Transfer)”将主板及其所有子对象传输到 FloTHERM。
  • 重要提示:传输是一个单向过程,无法从 FloTHERM 传输回 FloEDABridge,因此务必在 FloEDABridge 中保存,以备将来设计更新。
  1. FloTHERM 中的装配体结构 (Assembly Structure in FloTHERM)
  • 主板作为项目管理器树中的最后一个节点放置。
  • 树形结构:包括切口 (Cutouts)、层 (Layers)、通孔 (Vias)、顶/底面(灌封化合物、组件、散热器、通孔、子板、屏蔽罩)和区域 (Regions)(由自动网格功能生成,用于局部化网格)。
  • FloTHERM 结构注意事项:
    • 简单组件以长方体 (Cuboids) 表示。
    • 散热器以智能部件 (SmartPart) 表示。
    • 片区 (Patches) 以孔智能部件 (Hole SmartPart) 表示,并填充生成的材料属性。
    • 每个组件都有自己的区域 (Region),用于网格划分和获取数值结果。
  1. 案例:教程 3