发热的芯片，危害巨大

集成电路(Integrated Circuit，缩写“IC”)是采用一定的工艺，把一个电路中所需的晶体管、电阻、电容和电感等元件及布线互连在一起，制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上，封装在一个管壳内，成为执行特定功能的微型电子器件或部件，通常也被称为“芯片”。在如今数字化、智能化的时代，芯片在我们的生活中已无处不在，如存储器（DRAM）、微处理器（MPU）及微控制器（MCU）等，广泛应用于消费电子、智能家电、智能网联汽车、通信医疗等领域。

随着ChatGPT等先进人工智能技术的兴起，对芯片的计算能力和处理速度提出了前所未有的挑战。这一挑战带来了显著的功耗增加和热量产生，进而对芯片的温度管理提出了新的要求。高温环境下，电子器件的性能会受损，其可靠性也会降低。据众多研究表明，高达55%的电子设备故障都是由于温度问题引起。过热不仅影响设备性能，还可能导致电池鼓涨，甚至烫伤、爆炸、火灾等更严重的安全事故。在医疗仪器或其他高精度设备领域，温度控制的重要性更是不言而喻。一旦电子元件过热，可能导致设备读数不准确，从而带来严重的后果。因此，精准的温度管理和高效的散热解决方案对于保障这些设备的性能和安全至关重要。

 

散热仿真：电子散热行之有效的途径

如上所述，散热是芯片行业发展必须要解决的关键问题之一。因此，“散热设计”是电子产品设计制造过程中必须考虑的重要环节，通过对功率器件进行合理的散热设计，能够保证产品在安全温度下正常工作。

基于热能的传播有传导、对流和辐射三种方式，散热设计也围绕这三点展开。根据器件具体的特性、所处的环境以及成本的考虑，可以制定最合理的散热策略。常用的散热的方式有优化电路板布局，合理走线，增加铜箔面积及导热孔，添加散热片、风扇、水冷、液冷装置，使用热管散热、热泵散热等。

 

散热仿真的难点

• 电子设备小型化，散热设计空间有限。
• 散热设计需要考虑从芯片到系统级的全面覆盖。
• 产品结构及其应用工况复杂度不断上升，导致建模难度上升。
• 仿真领域缺乏跨学科人才。
• 散热仿真软件自主化率低，随时面临断供风险。

 

云道智造IC行业散热仿真解决方案

仿真软件是散热设计中不可缺少的工具，从产品的概念设计到产品量产上市之前，仿真软件承担了大量的性能评估和优化设计工作，为散热设计方案提供关键性的数据支撑。

云道智造研发的伏图-电子散热模块（Simdroid-EC）是针对电子元器件、设备等散热的专用热仿真模块，内置电子产品专用零部件模型库，支持用户通过“搭积木”的方式快速建立电子产品的热分析模型，并利用成熟稳定的算法计算流动与传热问题，对电子产品进行高效的热可靠性分析。可广泛应用于通信设备、电子产品、半导体产品与设备、汽车等工业领域。

 

一、模型处理

二、求解计算

 

三、IC行业-仿真应用案例

四、产品优势

 

结语

目前，中国已崛起为全球最大的集成电路（IC）产品生产和消费市场。在政府政策的大力支持、产业需求的强劲推动以及技术创新的引领下，中国的IC行业正处于迅猛发展之中。伏图-电子散热模块专注于提供从电子产品设计初期到生产末期的全流程散热设计解决方案。这不仅助力各企业提升其仿真设计能力，还有助于降低成本、提高效率，从而增强整个行业的竞争力，为推动中国IC产业的高质量发展发挥重要作用。

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