12.16“聚焦電子產(chǎn)品性能設(shè)計提升高峰論壇”精華一：高頻電磁與熱仿真在電子行業(yè)的應(yīng)用
12月16日，以“聚焦電子產(chǎn)品性能設(shè)計提升高峰論壇”為主題，旨在增強我國制造企業(yè)的產(chǎn)品研發(fā)能力、縮短開發(fā)周期、提高設(shè)計質(zhì)量及優(yōu)化開發(fā)流程、降低開發(fā)成本，推廣仿真技術(shù)在產(chǎn)品研制過程中的深入應(yīng)用，搭建交流平臺，促進企業(yè)之間的交流與合作的會議成功舉辦。以下，將為大家分享會議上的精華一：高頻電磁與熱仿真在電子行業(yè)的應(yīng)用。
1、CAE技術(shù)在電子行業(yè)的應(yīng)用
電子行業(yè)面臨痛點
電子行業(yè)常見質(zhì)量問題
功能失效：
開路、短路發(fā)光 二極管開路失效
結(jié)構(gòu)外觀失效：
安全事故：
CAE在電子行業(yè)發(fā)展背景
1、消費電子產(chǎn)品設(shè)計制造周期要求越來越短，CAE仿真技術(shù)成熟度、認可度越來越高；
2、各主流品牌廠商均已引入CAE仿真并建立成熟的仿真團隊，并要求CAE仿真結(jié)果作為產(chǎn)品設(shè)計中必要的設(shè)計依據(jù)；
3、CAE仿真作為產(chǎn)品設(shè)計中重要的環(huán)節(jié)已從產(chǎn)品“事后驗證”逐漸發(fā)展到“CAE引領(lǐng)、指導(dǎo)設(shè)計”。
CAE技術(shù)在電子行業(yè)應(yīng)用范圍
DOE：是用最少的經(jīng)驗次數(shù)，在最短時間找到最佳的解決方案，如材料與厚度、形狀的選擇；優(yōu)化設(shè)計一般多用于結(jié)構(gòu)的減重等分析。
結(jié)構(gòu)仿真：主要有電子零部件的強度、振動、拉拔力、跌落、抗沖擊能力等分析。
熱仿真：主要有熱傳遞、熱應(yīng)力、散熱、熱焊接、熱殘余應(yīng)力等分析。
機構(gòu)運動仿真：主要有機構(gòu)運動規(guī)律、機構(gòu)控制規(guī)律等分析。
疲勞仿真：主要有疲勞壽命、零部件的老化等分析。
聲學(xué)仿真：解決聲音的輻射、衍射、導(dǎo)向傳播、吸收、減弱等分析。
制造仿真：主要有沖壓、鍛造、模流分析等。
多物理場仿真：如結(jié)構(gòu)-溫度場的耦合、壓電場、磁場-結(jié)構(gòu)耦合等分析。
CAE導(dǎo)入電子產(chǎn)品設(shè)計中的關(guān)鍵點
CAE在電子行業(yè)應(yīng)用舉例-結(jié)構(gòu)/光學(xué)
CAE在電子行業(yè)應(yīng)用舉例-成型仿真
CAE在電子行業(yè)應(yīng)用舉例-散熱/流體/電磁仿真
2、高頻電磁仿真在電子行業(yè)的應(yīng)用
為何需要高頻電磁仿真？
傳統(tǒng)的EMC設(shè)計弊端：
EMC設(shè)計新流程（導(dǎo)入CAE仿真）：
信號傳輸過程---信號失真：
信號傳輸過程——反射/產(chǎn)生振鈴：
高頻信號電磁分析的重要性：
解決電磁兼容問題的成本隨著開發(fā)過程的呈指數(shù)級增長；
越早發(fā)現(xiàn)電磁兼容問題，解決方法就越多；
若后期才發(fā)現(xiàn)問題，解決的措施就大大減少，難度也會大很多；
基于虛擬原型的仿真，是在早期發(fā)現(xiàn)電磁兼容問題、研究解決措施的最佳手段。
總結(jié)：高頻電磁仿真分析必不可少！
高頻電磁仿真案例匯總
PCB走線布局優(yōu)化：
對走線布局仿真，可以考慮到走線周圍特殊結(jié)構(gòu)的影響，使其更符合實際值。調(diào)整走線的長、寬、高、拐角等結(jié)構(gòu)優(yōu)化其插入損耗、回波損耗、駐波比、特性阻抗等參數(shù)。
TDR/阻抗分析（TimeDomainReflectometry）：
串擾仿真分析：
連接器高頻仿真：
RLC仿真：
PCB板眼圖分析：
噪聲分析1：
噪聲分析2：
噪聲分析3：
高頻電磁仿真與試驗對比
仿真結(jié)果與實驗對比——案例一：
仿真結(jié)果與實驗對比——案例二：
仿真結(jié)果與實驗對比——案例三：
3、基于Hyperlynx的電磁與熱仿真
4、熱仿真在電子行業(yè)的應(yīng)用
傳統(tǒng)電源行業(yè)——筆記本適配器：
新能源電池包——水冷：
消費類電子——手機/平板/可穿戴設(shè)備：
仿真結(jié)果與實驗對比——案例一
仿真結(jié)果與實驗對比——案例二
電子行業(yè)是有限元分析應(yīng)用的一個重要領(lǐng)域。電子產(chǎn)品跌落、新型電子材料的研發(fā)和制造、音頻設(shè)備聲場特性的設(shè)計和評估、電子產(chǎn)品的熱力仿真、芯片封裝的熱分析、EMC/EMI等是電子領(lǐng)域中很深入、復(fù)雜并極具挑戰(zhàn)性的課題，需要多門學(xué)科的理論和方法的綜合應(yīng)用。面對這些挑戰(zhàn)，元王可以提供整體CAE解決方案。
