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PLM : Mentor Graphics apporte de la fraicheur à vos projets

Jean-François Preveraud
PLM : Mentor Graphics apporte de la fraicheur à vos projets

Guider le concepteur vers des solutions pour limiter l'échauffement des systèmes électroniques.

© DR

L’éditeur de CAO-Electronique, leader du monde du circuit imprimé, dote son logiciel d’analyse thermique FloTherm de fonctionnalités en cours de brevet allant bien au-delà de la mise en exergue des problèmes d’échauffement. Elles indiquent les zones des systèmes où il faut travailler pour en réduire la température de fonctionnement.

Plus ca va plus l’électronique chauffe ! C’est malheureusement le constat que l’on est obligé de faire face à l’augmentation des performances de matériels qui voient leur taille se réduire de jour en jour. Dans ces conditions, la dissipation thermique devient un critère de conception important à prendre en compte le plus tôt possible dans le cycle de développement d’un nouveau produit.

« C’est l’objet de notre offre de simulation thermique FloTherm, mais elle nous permettait jusqu’à maintenant de vérifier l’échauffement d’un système que lorsque ses grandes lignes étaient déjà bien figées », constate Pierre Roberdeau, responsable des activités analyse de Mentor Graphics pour la France et l’Italie. « La nouvelle version 9 intègre des fonctionnalités innovantes qui vont lui permettre d’être plus prédictive ». 


                                  

                                                     FloTherm fonctionne en 3D


Rappelons que Mentor Graphics représente près de la moitié du marché des outils de conception de circuits imprimés dans le monde (60 % en Europe) et pratiquement 80 % de celui des outils pour leur analyse thermique.

Sans aller jusqu’aux risques, réels, de destruction de composants par surchauffe et éventuellement d’incendie, la montée en température est généralement synonyme de perte de performances et de fiabilité des systèmes. Cette vidéo est très parlante.




Il est donc impératif de bien étudier les sources potentielles de risques d’échauffement et de trouver des solutions efficaces de refroidissement dès les phases amont d’un projet, car cela peut avoir un impact important sur l’implantation d’un système, voire le choix global d’une architecture de produit. « En effet, il ne faut pas raisonner sur le seul composant qui risque de chauffer, mais avoir une approche système pour voir l’impact de cet échauffement local sur l’ensemble du système qui l’abrite ».

Guider le concepteur vers la solution

Les outils d’analyse thermique classiques ne font que mettre en exergue les problèmes, laissant à l’utilisateur le soin de trouver une solution potentielle, qu’il devra à nouveau simuler pour voir s’il va dans la bonne direction. Les fonctionnalités, en attente de brevet, Thermal Bottleneck et Thermal Shortcut, que Mentor Graphics introduit dans FloTherm V9, sont beaucoup plus performantes. « Il s’agit ni plus ni moins que de pointer les problèmes potentiels dès les phases d’avant-projet, et de guider le concepteur vers des solutions lui permettant de rester compatible avec le cahier des charges ».

A partir de la géométrie récupérée des systèmes de CAO-Mécanique (soit via des interfaces directes, soit via des interfaces standard de type IGES, XML…) ou de CAO-Electronique, tel Expedition de Mentor Graphics, et des modèles de comportement thermique des principaux composants, FloTherm V9 analyse le système.

La fonction Bottleneck (Bn) montre alors les zones dans lesquelles le transfert de chaleur est bloqué entre des jonctions à température élevée et des points à température ambiante. Il s’agit d’une simple analyse du gradient de température en fonction de la distance. « Cela peut se mettre en équation sous la forme : Bn/Bn(max) = |Heat Flux| . |Grad T| . |Cosø| où ø est l’angle entre le flux thermique et le gradient de température ».

De même, la fonction Shortcut (Sc) indique les zones dans la conception où l’on peut ajouter des éléments pour créer un nouveau chemin thermique plus efficace, afin d’améliorer l’évacuation de la chaleur, pour un meilleur refroidissement du système. Cela peut aussi se mettre en équation sous la forme : Sc/Sc(max) = |Heat Flux| . |Grad T| . |Sinø|.

Il suffit alors de faire appel à des solutions potentielles simples et classiques telles : augmenter le flux d’air ; placer un radiateur ; utiliser une pâte conductrice ; faire une extrusion du châssis proche pour amener un point froid ; etc., pour trouver un remède efficace contre l’échauffement.

A quand un assistant ?

« Une telle approche ne montre plus simplement les problèmes, elle en détermine la cause et propose des voies pour les résoudre, évitant ainsi le recours toujours long et coûteux aux prototypes physiques », estime Pierre Roberdeau.

Attention toutefois, ces fonctionnalités ne font pas le travail à votre place. Elles orientent votre réflexion vers les zones où il semble le plus logique de chercher une solution. Solution qu’il faudra valider par une nouvelle analyse. Mais à ce rythme on peut espérer voir arriver un jour un véritable assistant qui, grâce aux fonctions Bottleneck et Shortcut, couplées à une base de données des solutions potentielles paramétrables, proposerait automatiquement des solutions qu’il ne resterait plus qu’à valider.

Noël approche, on peut toujours rêver ?

A la semaine prochaine,

Pour en savoir plus : http://www.mentor.com  

Jean-François Prevéraud, journaliste à Industrie & Technologies et l’Usine Nouvelle, suit depuis plus de 29 ans l’informatique industrielle et plus particulièrement les applications destinées au monde de la conception (CFAO, GDT, Calcul/Simulation, PLM…). Il a été à l’origine de la lettre bimensuelle Systèmes d’Informations Technologiques, qui a été intégrée à cette lettre Web hebdomadaire, dont il est maintenant le rédacteur en chef. 


 

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