【培训】Flotherm热仿真&工程热设计培训- 大数跨境

首页

【培训】Flotherm热仿真&工程热设计培训

材荟智造

2023-04-19

导读：招生中.....

一

课程背景

1、电子设备热设计的需求与日俱增，随着电子产品热流密度的增加，温度控制不当成为现代电子产品失效的主要原因。

2、产品热设计在整机中所占据的成本比重迅速增加，热设计逐渐成长为产品核心竞争力因素之一。

3、产品迭代升级加快，性能、成本竞争加剧，传统的经验设计加样机热测试的方法已不能满足市场需求，学习科学的电子设备热设计及热分析方法，对于快速设计研发低成本、高可靠性的产品具有关键实用价值。

4、热设计作为新兴学科，人才缺口大，职业前景光明

二

课程收益

1、技术层面深度理解热设计行业现状和发展前景

2、电子产品热设计方案开发流程

3、电子设备冷却方法的选择及主要元器件的热特性

4、电子设备的自然冷却，强迫风冷及液冷设计

5、常见热设计物料（散热器、导热界面材料、风扇等）的选型和优化设计

6、热管散热器等高效散热部件的原理及应用

7、电子设备热性能评价及改进方法

8、热仿真软件的具体用法和在工程设计中起到的作用

9、电子设备热设计工程应用实例

10、散热设计在产品节约成本方面的体现

11、结识行业内热设计工程师，拓宽热设计技术视野

三

课程优势

中国热设计网专注电子产品热设计十年，已在线上线下举办热设计培训数十场，课程内容千锤百炼，讲师经验极致丰富。热设计网有数千人的技术交流群，数万注册会员的技术论坛。线下热设计培训每年在深圳、上海、北京、武汉等地举办，可凭本次报名表，永久免费复听各地同类（指使用同一热仿真软件）培训。

四

培训讲师简介

陈继良

曾就职于ZTE、NVIDIA，主导多款消费电子产品、通讯设备等热、噪音和EMI控制设计方案，现从事电子产品热管理创新方案研发工作。出版图书《从零开始学散热》，并开发同名系列视频课程。

杨洲

从事Flotherm技术支持20余年，精通Flotherm软件的使用。参与仿真指导的客户包括：Intel，联想，诺基亚，高通，飞利浦，中车，海尔，Vivo等。

五

培训时间和地点

时间：2023年7月份

地点：上海（具体时间地点另行通知）

六

培训费用

1. 三天费用4998元/人，2023年5月1日前缴费，可享九折优惠。

2. 费用包含讲师培训费，教材费用及午餐费用，交通及住宿费需自理。

报名咨询：

谢女士137-5118-1982（微信同号）

孙女士181-2605-5015（微信同号）

在线扫码报名：

七

课程大纲

注：课程大纲每次会根据上期培训收集的反馈意见做出相应的调整，大家有什么想法或建议，也欢迎反馈给我们。


第一部分：全方位解析自然散热产品的热设计 ——详细展示自然散热产品的理论、分析过程、解决过程
1，热设计知识目录
2、电子产品温度控制标准——确定热设计目标	a)体验性温度目标 b)功能性温度目标
3、产品散热风险快速粗估	a)体积功率密度法 b)表面热流法
4、热阻网络剖析产品散热特征——分析传热阻力分布
5、平板电脑热问题解决方法及其背后的理论依据	a)热传导的机理和强化热传导的常见手段 i.芯片内部到芯片表面的热传递 ii.散热片上的热量传输 iii.导热界面材料内的热量传输 iv.从导热的机理粗估材料的导热性 b)外壳到环境的热量传递——对流换热和辐射换热 i.对流换热的原理和影响因素 ii.辐射换热的原理和影响因素 iii.为什么室内自然散热产品颜色和散热表现无关 iv.为什么重力和辐射对自然散热产品影响很大
思考题 1
6、芯片软件与温度的智能对应关系	a)关键控温目标的选择 b)温感与控温目标的映射关系 c)频率调整幅度和温度对应关系 d)人工智能温控的实质
7、总结和示例	a)Project Tango平板散热解读 b)HW M6 Pad散热解读 c)开孔对自然散热真有好处吗？
8、自然散热产品壳体形状的利用	a)热级联的成因及解决方法 b)对流换热的强化机理——外壳的表面处理和对流换热强化 c)再看此类产品热设计方案实例 i.工控机、Matebook X笔记本 ii. RRU/AAU/MMU基站
9.虚拟案例演示	产品热设计的具体步骤
思考题 2
10，自然散热产品热测试和自然散热产品总结	a) 无风温箱
第二部分：全方位透析风冷机箱热设计 ——详细展示强迫风冷产品的理论、分析过程、解决过程
1，风冷产品散热目标确定
2，产品散热风险快速粗估
3，热阻网络剖析产品散热特征——分析传热阻力分布
思考题 3
4、风冷机箱热问题解决思路及其注意事项	a) 芯片内部热量传输——热传导 i.芯片内部的热传递特征 ii.芯片的内部结构 iii.常见封装形式之PBGA iv.常见封装形式之CBGA和FC-BGA v.常见封装形式之QFP, QFN, SOP和TO vi.芯片热考虑趋势 vii.芯片结温、壳温、结壳热阻、结板热阻、结壳热特性参数、结板热特性参数的物理意义和在热设计中的应用 b)电路板的热特性 i.含铜量和中间绝缘介质 ii.热过孔 c)芯片到散热片之间的热量传输——导热界面材料 i.导热硅脂 ii.导热硅胶垫、非硅导热垫、碳纤维导热垫 iii.导热凝胶——单组份、双组份、可固化、不可固化 iv.导热相变材料 v.导热双面胶带 vi.液态金属——片材、膏状、液体状 vii.石墨片——人工石墨、天然石墨、石墨烯片、柔性石墨 viii.褶皱石墨导热衬垫 ix.导热石墨泡棉 x.导热灌封胶 xi.界面材料的应力松弛和宏观泊松比在应用中的体现 d)散热器的设计和风阻控制 i.传热理论角度理解散热器的形态优化设计思路 ii.散热器的常见类型 iii.风阻、流阻的来源 iv.压强、粘度的概念及其在热设计中的应用 e)风扇的选型和风道的设计 i.风扇的关键性能参数 ii.风扇型号的选择步骤 iii.风道设计的原则和在实际产品中的案例 1)热级联、流体短路 2)导风罩、整流罩、开孔 3)吹风和抽风的设计优缺点 4)风扇的串并联设计 f)风扇转速的智能控制 i.风扇的控速类型 ii.传感器：芯片内置传感器、板载温度传感器 iii.环温控速模式 iv.芯片温度控速模式 1)启停式控速 2)分段式控速 3)PID控速 v.异常情况下热设计应对 1)风扇备份设计 2)告警设定 3)宕机设定
思考题 4
5、强迫风冷的热测试和具体案例	a)2019-Macbook Pro 16”热设计解读 b)AORUS 15 W9热设计解读 c)Play Station 4 Pro热设计解读 d)Xbox one s热设计解读 e)风冷服务器热设计解读 f)多插箱柜式电子产品热设计解读
6、虚拟案例演示——风冷产品的逐步分析法	a) 简单插箱
思考题 5
b) 刀片式 + 机柜服务器
思考题 6
7. 热测试和噪声测试
第三部分：液冷设计 ——结合前述理论，讲解液冷设计的关键技术点
1、液体冷却和空气冷却的差异和相同点	a)液冷工质的选择 b)泵的选型、冷板的设计、换热器的选型 c)液冷引入的新问题 d)液冷中的关键模块化部件
2、浸没式冷却和喷淋冷却简介	a)直接液冷和间接液冷 b)直接液冷引入的新问题
第四部分：其它热设计相关 ——通过前述理论、案例，来理解其它热设计部件、方式、技术的机理和方向
1、热管和均温板的原理和用法	a)工作原理、关键性能参数 b)性能影响因素、应用优势、选型方法 c)等效导热系数的计算
2、其它部件——半导体冷却器、无叶风扇、Sandia模组	a)TEC的工作原理、组成部分、选型依据、系统性匹配设计方法 b)压电陶瓷风扇的原理和选型、应用前景 c)Sandia模组的原理和选型
思考题 7
3、热测试与噪音测试设备	a)测试环境——无风温箱、恒温温箱 b)接触式测温——热电偶、示温涂料 c)非接触式测温——红外成像仪 d)电学法测温原理及其未来在半导体行业的巨大应用潜力 e)散热器热阻、流阻测试过程和注意事项举例 f)热测试实验室设备配置
思考题 8
4、热仿真的价值与未来	a)数值模拟在热设计中的角色 b)提高自身认知边界是仿真软件难以解决的 c)处理不确定性是热设计工程师的核心竞争力
5、芯片生热机理和热问题的根本原因	a)介电常数和介电损耗 b)磁导率和磁滞损耗 c)电容、电感的生热机理 d)晶体管生热机理 e)半导体工艺进步对热设计的影响 f)量子计算芯片的热问题 g)热力学三大定律和熵 h)理想气体定律和自然散热的极限 i)热设计的未来
思考题 9
6、热、电、磁、力的未来融合
7、热设计与噪音控制	a)噪声的来源 b)电子产品噪声控制标准 c)声音的基本概念、合成公式和常见控制手段
8、热设计工作流程和研发体系的建设	a)热设计的工作性质 b)如何打造持续进步的工作思路和工作体系
9，从热设计理论和思路来看热仿真软件的学习和用法
思考题10
10、课程内容总结性思考题课程内容反馈问卷
11、热设计工程师职位能力测评 & 职位意愿自评卷
注：课程大纲仅供参考，最终课件会根据报名学员所提建议作出调整。所有培训资料会装订成册发放给学员。

第一部分：全方位解析自然散热产品的热设计

——详细展示自然散热产品的理论、分析过程、解决过程

1，热设计知识目录

2、电子产品温度控制标准——确定热设计目标

a)体验性温度目标

b)功能性温度目标

3、产品散热风险快速粗估

a)体积功率密度法

b)表面热流法

4、热阻网络剖析产品散热特征——分析传热阻力分布

5、平板电脑热问题解决方法及其背后的理论依据

a)热传导的机理和强化热传导的常见手段

i.芯片内部到芯片表面的热传递

ii.散热片上的热量传输

iii.导热界面材料内的热量传输

iv.从导热的机理粗估材料的导热性

b)外壳到环境的热量传递——对流换热和辐射换热

i.对流换热的原理和影响因素

ii.辐射换热的原理和影响因素

iii.为什么室内自然散热产品颜色和散热表现无关

iv.为什么重力和辐射对自然散热产品影响很大

思考题 1

6、芯片软件与温度的智能对应关系

a)关键控温目标的选择

b)温感与控温目标的映射关系

c)频率调整幅度和温度对应关系

d)人工智能温控的实质

7、总结和示例

a)Project Tango平板散热解读

b)HW M6 Pad散热解读

c)开孔对自然散热真有好处吗？

8、自然散热产品壳体形状的利用

a)热级联的成因及解决方法

b)对流换热的强化机理——外壳的表面处理和对流换热强化

c)再看此类产品热设计方案实例

i.工控机、Matebook X笔记本

ii. RRU/AAU/MMU基站

9.虚拟案例演示

产品热设计的具体步骤

思考题 2

10，自然散热产品热测试和自然散热产品总结

a) 无风温箱

第二部分：全方位透析风冷机箱热设计

——详细展示强迫风冷产品的理论、分析过程、解决过程

1，风冷产品散热目标确定

2，产品散热风险快速粗估

3，热阻网络剖析产品散热特征——分析传热阻力分布

思考题 3

4、风冷机箱热问题解决思路及其注意事项

a) 芯片内部热量传输——热传导

i.芯片内部的热传递特征

ii.芯片的内部结构

iii.常见封装形式之PBGA

iv.常见封装形式之CBGA和FC-BGA

v.常见封装形式之QFP, QFN, SOP和TO

vi.芯片热考虑趋势

vii.芯片结温、壳温、结壳热阻、结板热阻、结壳热特性参数、结板热特性参数的物理意义和在热设计中的应用

b)电路板的热特性

i.含铜量和中间绝缘介质

ii.热过孔

c)芯片到散热片之间的热量传输——导热界面材料

i.导热硅脂

ii.导热硅胶垫、非硅导热垫、碳纤维导热垫

iii.导热凝胶——单组份、双组份、可固化、不可固化

iv.导热相变材料

v.导热双面胶带

vi.液态金属——片材、膏状、液体状

vii.石墨片——人工石墨、天然石墨、石墨烯片、柔性石墨

viii.褶皱石墨导热衬垫

ix.导热石墨泡棉

x.导热灌封胶

xi.界面材料的应力松弛和宏观泊松比在应用中的体现

d)散热器的设计和风阻控制

i.传热理论角度理解散热器的形态优化设计思路

ii.散热器的常见类型

iii.风阻、流阻的来源

iv.压强、粘度的概念及其在热设计中的应用

e)风扇的选型和风道的设计

i.风扇的关键性能参数

ii.风扇型号的选择步骤

iii.风道设计的原则和在实际产品中的案例

1)热级联、流体短路

2)导风罩、整流罩、开孔

3)吹风和抽风的设计优缺点

4)风扇的串并联设计

f)风扇转速的智能控制

i.风扇的控速类型

ii.传感器：芯片内置传感器、板载温度传感器

iii.环温控速模式

iv.芯片温度控速模式

1)启停式控速

2)分段式控速

3)PID控速

v.异常情况下热设计应对

1)风扇备份设计

2)告警设定

3)宕机设定

思考题 4

5、强迫风冷的热测试和具体案例

a)2019-Macbook Pro 16”热设计解读

b)AORUS 15 W9热设计解读

c)Play Station 4 Pro热设计解读

d)Xbox one s热设计解读

e)风冷服务器热设计解读

f)多插箱柜式电子产品热设计解读

6、虚拟案例演示——风冷产品的逐步分析法

a) 简单插箱

思考题 5

b) 刀片式 + 机柜服务器

思考题 6

7. 热测试和噪声测试

第三部分：液冷设计

——结合前述理论，讲解液冷设计的关键技术点

1、液体冷却和空气冷却的差异和相同点

a)液冷工质的选择

b)泵的选型、冷板的设计、换热器的选型

c)液冷引入的新问题

d)液冷中的关键模块化部件

2、浸没式冷却和喷淋冷却简介

a)直接液冷和间接液冷

b)直接液冷引入的新问题

第四部分：其它热设计相关

——通过前述理论、案例，来理解其它热设计部件、方式、技术的机理和方向

1、热管和均温板的原理和用法

a)工作原理、关键性能参数

b)性能影响因素、应用优势、选型方法

c)等效导热系数的计算

2、其它部件——半导体冷却器、无叶风扇、Sandia模组

a)TEC的工作原理、组成部分、选型依据、系统性匹配设计方法

b)压电陶瓷风扇的原理和选型、应用前景

c)Sandia模组的原理和选型

思考题 7

3、热测试与噪音测试设备

a)测试环境——无风温箱、恒温温箱

b)接触式测温——热电偶、示温涂料

c)非接触式测温——红外成像仪

d)电学法测温原理及其未来在半导体行业的巨大应用潜力

e)散热器热阻、流阻测试过程和注意事项举例

f)热测试实验室设备配置

思考题 8

4、热仿真的价值与未来

a)数值模拟在热设计中的角色

b)提高自身认知边界是仿真软件难以解决的

c)处理不确定性是热设计工程师的核心竞争力

5、芯片生热机理和热问题的根本原因

a)介电常数和介电损耗

b)磁导率和磁滞损耗

c)电容、电感的生热机理

d)晶体管生热机理

e)半导体工艺进步对热设计的影响

f)量子计算芯片的热问题

g)热力学三大定律和熵

h)理想气体定律和自然散热的极限

i)热设计的未来

思考题 9

6、热、电、磁、力的未来融合

7、热设计与噪音控制

a)噪声的来源

b)电子产品噪声控制标准

c)声音的基本概念、合成公式和常见控制手段

8、热设计工作流程和研发体系的建设

a)热设计的工作性质

b)如何打造持续进步的工作思路和工作体系

9，从热设计理论和思路来看热仿真软件的学习和用法

思考题10

10、课程内容总结性思考题

课程内容反馈问卷

11、热设计工程师职位能力测评 & 职位意愿自评卷

注：课程大纲仅供参考，最终课件会根据报名学员所提建议作出调整。所有培训资料会装订成册发放给学员。

Flotherm热仿真部分

1，热仿真的基本原理
2，热仿真的基本步骤	从原理和步骤，看热仿真的局限性与优势
	从原理和步骤，看热设计工程师工作方法
3，热仿真和热测试的异同— 从仿真和测试的异同，理解仿真软件的各项设定	Flotherm 求解域
	Flotherm 环境温度辐射设定
	Flotherm 材料设置
	Flotherm 功耗设置
4，网格划分—— 仿真精度的重要保障	Flotherm 网格划分基础
	Flotherm 局域化网格
	Flotherm 网格质量评估
	Flotherm 网格问题定位与排除
5，实例练习—— 某自然散热产品仿真案例	Flotherm 单板、芯片的建模方法
	Flotherm 开孔板、散热器、导热界面材料建模
	Flotherm 自然散热仿真计算设定和后处理分析
6，实例练习—— 某风冷产品仿真案例	Flotherm 风扇建模方法
	Flotherm 数值风洞
	Flotherm 风冷产品后处理分析定位散热风险
7，实例练习—— 某液冷产品仿真案例	Flotherm 瞬态仿真的注意事项
	Flotherm 瞬态仿真后处理分析
8，热仿真常见收敛问题分析与排除
9， Flotherm中EDA文件的导入
10，Flotherm中CAD文件的导入
11，Flotherm中使用Command Center自动优化散热方案
12，仿真软件问题开放讨论