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【Ansys Sherlock】串接溫度場分布結果

現在的分析趨勢已不是用一套軟體打遍產品上的所有問題，而是利用各套具備不同優勢的軟體，聯合多套軟體進行解決產品上的問題，才能精準預測出產品的問題，協助使用者在早期開發設計階段就能發現問題。那A軟體跟B軟體間要如何正確傳遞資訊，尤其跨領域的傳遞資料時更難，多年來Ansys一直努力耕耘多物理場耦合，開發Workbench讓多物理場耦合更簡單的實現。散熱問題，始終都是在電子產品中非常重要的一環，那在做結構分析時，怎麼能忽略溫度場分布呢? 可以提供溫度場分布結果的軟、硬體很多，本文以Ansys的軟體跟non-Ansys所得的溫度場結果做簡單區分，並說明如何匯入到Sherlock?

 

以往在Sherlock，不考慮熱傳遞的現象，但請先參考這篇 “Sherlock 2023R1熱力學分析重大更新” 由於Sherlock在2023R1開始，可以切換分析時是否考慮熱傳遞現象，有考慮熱傳遞的話，每個元件的溫度不同(PCBA具備溫度場分布)，就會有所影響。

 

一、Ansys軟體-AEDT ICEPAK所得的溫度場結果，如何將其溫度場結果加到Sherlock進行分析呢?

第一步~先參考這篇”Sherlock跟AEDT ICEPAK間的資料傳遞”，透過這篇可先了解ICEPAK跟Sherlock間有什麼數據可以傳遞，也可以幫助使用者簡單了解AEDT ICEPAK。

第二步~在2023 R1中，Ansys Sherlock可以讀取，從AEDT Icepak所匯出的包含多個PCB溫度數據的.tmap檔。

1.若導入的.tmap檔包含多個電路板的數據，Sherlock將識別使用者為其導入檔的PCB的相關數據，並忽略.tmap中與該PCBA無關的任何數據。

2.若單個電路板的 .tmap 中存在多個數據（單個 Icepak 分析中的有多個電路板），Sherlock 應使用適當的命名約定導入所有溫度圖分布。 示例：Thermal Map 1_Top、Thermal Map 1_Bot、Thermal Map 2_Top、Thermal Map 2_Bot,....

二、non-Ansys所得的溫度場結果，要怎麼匯入Sherlock?

Sherlock可以接受的檔案格式：*.png、*.jpg、*.csv

  1. *.CSV檔可直接指定元件的溫度

2. *.png與*.jpg檔，只要有包含到Legend(色bar)，也可以加入到Sherlock成為邊界條件。

 

以下面範例，簡單說明：有加這個邊界條件的差異~工況一樣設定在溫度10~65度C間，利用Sherlock的solder Fatigue ，若不加入Thermal Map的邊界條件，結果如圖，可以發現可靠度列表區的delta T=55度C (最高溫65度C-最低溫10度C)，將整塊板子視為相同溫度去升降溫。

 

那試著將硬體所得到的溫度場分布圖，加入到Sherlock的邊界條件(如下圖)，可以發現結果，在不同元件因初始溫度不同，雖然在相同溫度循環(10~65度C)，若以元件C14來看delta T=33.5度C，這是因為最大值已被改設定為43.5度C，最低溫仍為10度C，由於這邊界條件差異，造成累積損傷(Damage)不同，那得到的TTF值也會不同。

 

問題來了！Thermal Map加到Sherlock成為邊界條件，整張Thermal Map到底可以加多少資訊到PCBA上呢? 

 

Automation APIs介紹

與 AEDT ICEPAK 間的資料傳遞

 

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