Электроника

Разработка современной электронной аппаратуры (силовой, телекоммуникационной, потребительской, промышленной, медицинской, бортовой) требует решения комплекса термомеханических задач и задач надежности: оценка температурных полей, термонапряжений, контактного взаимодействия в соединениях, деградации свойств материалов и усталостного ресурса элементов и узлов при циклических тепловых и механических воздействиях.

CAE Fidesys, являясь системой инженерных расчетов на основе методов конечных (МКЭ) и спектральных элементов (МСЭ), обеспечивает анализ термомеханической прочности электронных изделий: от микроуровня (кристалл, выводы, паяные соединения, разводка печатной платы) до макроуровня (корпуса компонентов, сборки, модули, блоки). Это позволяет выполнять как локальный анализ критических соединений (BGA, выводы микросхем, паяные швы, контактные площадки), так и расчеты крупных сборок (платы, экраны, тепловые интерфейсы, механические крепления), выявляя зоны концентрации напряжений и потенциальные очаги разрушения на ранних этапах разработки.

Выбирая CAE Fidesys, вы получаете надежную и гибкую платформу для проведения термомеханических расчетов электронных устройств, сокращения сроков доводки конструкций и повышения надежности и долговечности серийных изделий.

Основные задачи

Примеры решаемых задач

  1. Анализ термонапряжений в микросхемах и корпусах. Расчет НДС кристалла, выводов и корпуса при тепловых циклах (от минус 40 до плюс 125 °C и более), с учетом различия коэффициентов теплового расширения материалов
  2. Расчет паяных соединений и надежность BGA. Модельное и расчетное обоснование параметров припоя, геометрии контактных площадок и схемы размещения для обеспечения требуемого ресурса при циклических тепловых нагружениях; оценка зон концентрации напряжений.
  3. Тепловое моделирование печатной платы и модуля. Прогноз распределения температур при различных режимах эксплуатации, выявление локальных перегревов.
  4. Механическая вибропрочность плат и модулей. Расчет резонансных частот, отклика на вибрационные воздействия и оценка риска повреждения хрупких компонентов (конденсаторы, микросхемы), оценка целостности паяных соединений.
  5. Ударные воздействия и механическая прочность. Анализ отклика электронной сборки на механические удары и толчки при обращении и транспортировке; оценка целостности креплений и паяных соединений.
  6. Оптимизация теплоотвода и механической конструкции. Топологическая оптимизация радиаторов, теплопроводящих вставок и креплений для обеспечения требуемого теплового режима и механической прочности при минимизации массы и стоимости.