Simcenter Flotherm熱設計が切り拓く電動化

「Flotherm Conference Day」大盛況のうちに終了いたしました!
ご講演者様、ご参加者様のご協力のおかげをもちまして、大盛況のうちに終了いたしましたことをご報告申し上げます。
社員一同心より感謝申し上げます。

“電動化”というキーワードが広く使われるようになるにしたがって、お客様からの熱設計に関する問い合わせもこれまで以上に増えてきています。
熱設計を取り巻く環境は10年前の啓蒙期とは大きく変わって製品設計の最も大切な要素の1つと捉えられるようになり、要求されるシミュレーションに関する技術もこれまでの定常解析だけでなく、過渡解析やMBD(モデルベースデザイン)を見据えた回路シミュレーションと熱シミュレーションの連成解析も使われ始めるようになりました。
毎年シミュレーションや実測などの手法を問わず、“熱設計に使える技術”の最新情報をご紹介している「Flotherm Conference Day」ですが、今回は「熱設計が切り拓く電動化」をテーマに、最新の熱シミュレーション技術や熱設計おけるシミュレーションの使い方などを中心にご紹介します。
基調講演にはローム様より“コンポーネントの小型化に貢献する6in1パワーモジュールの過渡熱解析”と題して、大容量化と小型化が進んでいるパワーデバイスの最新の熱設計に関わる技術についてご講演いただきます。
Flotherm開発元であるMentor, A Siemens Business社様からは、Flotherm・Flotherm XTの最新情報と今後の開発計画について、DOWAパワーデバイス様、富士フイルム様、ケーヒン様、デンソー様からは、水冷パワーモジュールの熱設計やデジタルカメラの熱設計、2輪ECUの熱設計、四輪エンジンECUの回路シミュレーションと熱シミュレーションの連成技術など、様々な熱設計のための取り組みについてお話しいただく予定です。
弊社からは、最近特にお問い合わせが多いリフロー炉の解析手法と、Simcenter Flotherm 2019.1から利用可能な最新技術であるFlothermモデルの低次元化機能についてご説明し、技術顧問の国峯からは“仮説検証型熱設計のススメ ~熱抵抗で骨格を作りCFDでディテールを決める~”と題して、簡易計算や3次元の詳細計算を熱設計に利用するためのプロセスについてご提案します。

今年も「Flotherm Conference Day」は、熱設計に関するシミュレーションの担当者様だけでなく、電子機器に関わるすべてのエンジニアの方に有益な情報をご提供できるような“熱設計の総合カンファレンス”を目指して準備いたしました。皆様のご来場を、心よりお待ち申し上げております。

解析技術4部 部長 中嶋 達也

開催概要

日程 2019年11月14日(木) 10:00~17:30(予定) 受付 9:30~
会場 横浜ベイホテル東急 B2F クイーンズ グランド ボールルーム
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〒220-8543 神奈川県横浜市西区みなとみらい2-3-7
  • みなとみらい線: 「みなとみらい駅」から徒歩約1分
  • JR京浜東北線/根岸線・横浜市営地下鉄: 「桜木町駅」から徒歩約10分
対象者 製造業のお客様で、電子機器の熱設計・対策にご興味のあるお客様ならどなたでもご参加いただけます。
※一部ハードウェアベンダー・ソフトウェアベンダー様はご参加をご遠慮いただきます。
また、その他弊社都合にてご参加をお断りする場合がございます。
誠に恐縮ではございますが、参加登録の状況によりましては、導入計画をお持ちの企業様を優先させていただく場合がございます。あらかじめご了承のほど、よろしくお願い申し上げます。
参加費 無料・事前登録制
参加登録
  • ご参加の方には、開催1週間前を目途に別途E-mailで「参加票」をお送りします。各カンファレンスにご参加の際には、「参加票」とお名刺2枚をお持ちください。
  • 11/12(火)までに、参加票がお手元に届かない場合は、お手数ですが以下の事務局までご一報くださいますようお願いいたします。ご登録状況を確認いたします。
  • 11/7(木)以降にお申し込みをいただいた場合は、受理案内と参加票を同日にお送りします。
資料 配布のご許可をいただいた資料のみ、お申込者様専用ページ内から配布いたします。
お申込者様専用「資料ダウンロード」ページ公開後、ID・パスワードをE-mailにてお送りします。
冊子・CD-ROMでは配布いたしませんので、あらかじめご了承くださいますようお願いいたします。
当該Webサイトが利用できないなどのご事情がある場合は、事務局までご一報ください。
展示内容
  • Simcenter Flotherm等ソフトウェアのデモンストレーション、技術相談 他
  • 協賛展示(予定)
    シーメンス 株式会社 様
    株式会社 日本HP 様
※上記は予告なく変更になる場合がございますので、あらかじめご了承ください。
その他
  • ご昼食にお弁当をご準備しております。お席にてお召し上がりください。
  • 英語のご発表では、遂次通訳を実施いたします。
  • 弊社もしくはご講演者様の事前の許可なく、ご講演会場内での写真撮影、VTR撮影、録音はご遠慮願います。
    (弊社は、記録等のため、講演会場内をはじめ、カンファレンス会場内にて適宜、写真撮影を実施いたします。)
  • PCをご利用いただく場合、各会場に電源設備、無線LAN接続環境はございませんのであらかじめご了承ください。
▼お問い合わせ先: 株式会社 IDAJ 
IDAJ CAE Solution Conference 事務局
〒220-8137 横浜市西区みなとみらい2-2-1-1 横浜ランドマークタワー37F
TEL: 045-683-1435  FAX: 045-683-1999  E-mail: ICSC@idaj.co.jp
資料請求はこちら

プログラム

*それぞれのご講演の後に質疑応答の時間を設けております。(約5分~10分)
*プログラムは予告なく中止・変更となる場合がございます。

14:00-14:30 富士フイルム様のご発表が決まりました!(2019.09.24)

タイトル 講演者
10:00-10:10 開会のご挨拶 IDAJ
10:10-10:25 Simcenter Flotherm開発元シーメンスからのご挨拶 シーメンス 株式会社 様
10:25-11:15 【基調講演】
コンポーネントの小型化に貢献する6in1パワーモジュールの過渡熱解析
タイトル 【基調講演】コンポーネントの小型化に貢献する6in1パワーモジュールの過渡熱解析
講演者 ローム 株式会社 様
時間 11月14日(木) 10:25-11:15
概要 パワーエレクトロニクスの世界では、パワーデバイスの大容量化と小型化により、放熱設計が不可欠になっております。本講演では、過渡熱抵抗測定と解析を活用したパワーモジュールの熱設計事例と、低次元化による熱設計効率化への取り組みをご紹介します。
■Flotherm他弊社取扱いソフトウェアについて
弊社取り扱いのプロダクトのご利用年数 6年
弊社取り扱いプロダクトを利用しての主な解析テーマ 半導体デバイス、ソリューションボードの熱解析
弊社取り扱いプロダクトを気に入っていただいている点 新しい技術が逐次追加更新され、意味のあるものが多い。
ローム 株式会社 様
11:15-12:10 Simcenter FlothermおよびSimcenter Flotherm XTの最新情報と今後の開発計画
(逐次通訳をいたします)
タイトル Simcenter FlothermおよびSimcenter Flotherm XTの最新情報と今後の開発計画
(逐次通訳をいたします)
講演者 Mentor, A Siemens Business 様
時間 11月14日(木) 11:15-12:10
概要 Mentor, A Siemens BusinessのIan Clark氏およびByron Blackmore氏より、Simcenter FlothermおよびSimcenter Flotherm XTの最新機能および開発計画についてご紹介いただきます。
Mentor, A Siemens Business 様
12:10-13:30 昼食
★お弁当をご準備いたします。
<Lunch Time Presentation>12:20-12:40
基板製造フェーズでの熱設計
~リフロー炉シミュレーションのためのプリプロセッサの開発~
タイトル <Lunch Time Presentation>
基板製造フェーズでの熱設計
~リフロー炉シミュレーションのためのプリプロセッサの開発~
講演者 IDAJ
時間 11月14日(木) 12:20-12:40
概要 部品の小型化や発熱密度の増大に伴って、プリント基板そのものを放熱デバイスに見立てる熱設計が重要となっています。部品の放熱課題は機構設計のみではもはや解決できず、回路設計の役割に負うところが大きくなりました。
ところが製品設計で熱問題をクリアしても、製造の段階で別の熱問題が立ちはだかることがあります。基板のはんだ付け装置の一つであるリフロー炉では、はんだ付け不良を起こさないよう基板をなるべく均質に加熱・冷却する必要がありますが、熱容量の異なる大小様々な部品の混在する基板において、はんだの融け始めや固まりのタイミングに時間差が生じる問題があります。したがって一般に、リフロー炉の温度制御パラメータを決めるためには、実機による試行が繰り返し行われているのが現状です。
そのような状況の下で、リフロー炉の制御パラメータをシミュレーションで検討し、実機による試行を極力減らそうとする取り組みがはじまりました。しかし、シミュレーションによる基板の加熱と冷却の過渡的な条件設定は複雑であり、一般のユーザーには敷居の高いテーマであることが、リフロー炉シミュレーションの普及を阻む要因でもありました。
そこでIDAJでは、リフロー炉シミュレーションの準備工数を削減すべく、Simcenter Flotherm用のプリプロセッサを開発し、ベンチマークテストによる検証を実施しました。本講演では、今後の開発計画を含め、これまでの成果と展望をご紹介します。
IDAJ
13:30-14:00 直接水冷タイプDOWA新構造基板の放熱性最適化のためのFlotherm XT解析
タイトル 直接水冷タイプDOWA新構造基板の放熱性最適化のためのFlotherm XT解析
講演者 DOWAパワーデバイス 株式会社 様
時間 11月14日(木) 13:30-14:00
概要 近年、パワー半導体の高密度化に伴い、パワーモジュールの熱設計が重要になってきている。そのためパワーモジュールの放熱性改善を効率的に進めるためのツールとして熱流体シミュレーションは重要である。
我々は金属-セラミックス基板、ベース板、冷却フィンを一体構造化したDOWA新構造基板を開発した。この製品は従来構造で金属-セラミックス基板とベース板の接合に使われていた半田や、ベース板と冷却フィンとの間の熱伝導グリースを無くすことで、放熱性を大幅に高めたものである。
本開発にあたり、Flotherm XTを用いて従来構造とDOWA新構造基板の放熱性の比較計算を行い、その優位性を検証、確認した。またさらにDOWA新構造基板のフィン形状、長さ、太さ、配置等を、使用環境を考慮した現実的な値でパラメータ解析し、放熱性、圧力損失の最適化について検証した。詳細は当日報告する予定である。
■Flotherm他弊社取扱いソフトウェアについて
弊社取り扱いのプロダクトのご利用年数 1年
弊社取り扱いプロダクトを利用しての主な解析テーマ 放熱性を適正にするための基板設計
弊社取り扱いプロダクトを気に入っていただいている点 ライブラリを利用できるため使いやすいこと
DOWAパワーデバイス 株式会社 様
14:00-14:30 熱流体シミュレーションを活用したデジタルカメラ放熱設計
タイトル 熱流体シミュレーションを活用したデジタルカメラ放熱設計
講演者 富士フイルム 株式会社 様
時間 11月14日(木) 14:00-14:30
概要 当社では開発段階から、熱流体シミュレーションソフトFlothermを活用してデジタルカメラの放熱設計を行って、設計品質の向上と設計の手戻り防止に取り組んでいる。
前年に発売されたミラーレスデジタルカメラ X-H1 を題材にして、新規開発案件に取り組んだ事例を発表する。また、CAEをどのように部門に浸透させてきたのか、過去5年の経緯を振り返りながら発表する。
■Flotherm他弊社取扱いソフトウェアについて
弊社取り扱いのプロダクトのご利用年数 5年
弊社取り扱いプロダクトを利用しての主な解析テーマ Flothermを活用した温度予測、放熱設計
弊社取り扱いプロダクトを気に入っていただいている点 性能の良さ(予測精度の高さ、計算収束性の良さ)
富士フイルム 株式会社 様
14:30-15:00 樹脂封止構造ECUでの部品間受熱に対する考え方と、最適仕様の見極め手法
タイトル 樹脂封止構造ECUでの部品間受熱に対する考え方と、最適仕様の見極め手法
講演者 株式会社 ケーヒン 様
時間 11月14日(木) 14:30-15:00
概要 先進国にて自動車の環境規制が年々厳しくなっている事は良く知られているが、小型二輪車(日本では原動機付自転車とよばれる)が生活の基軸となっているアジア諸国でも同様に環境規制が進んでおり、アイドリングストップや電動化へ対応するECUの需要が高まっている。
アイドリングストップに対応するECUは3相モーターの制御を行う際、大きな発熱がある事から放熱設計を必要とするが二輪車の仕様・コストを考えると四輪のECUの様に積極的な放熱構造を取る事は難しい。
そこで、従来構造からの変化点を最小としたECUの設計をする為にFloTHERMとモードフロンティアを用いて最適な仕様の見極めを行った。
■Flotherm他弊社取扱いソフトウェアについて
弊社取り扱いのプロダクトのご利用年数 8年
弊社取り扱いプロダクトを利用しての主な解析テーマ 2R/4R FI-ECUの放熱性を考慮した筐体設計
弊社取り扱いプロダクトを気に入っていただいている点 SIM上にて細かな実測環境を再現する事ができる為、実測結果とのコリレーションが取り易い。
株式会社 ケーヒン 様
15:00-15:20 休憩
15:20-15:50 開発スピード10倍upする次世代ECUへの開発設計フロントローディングプロセス
タイトル 開発スピード10倍upする次世代ECUへの開発設計フロントローディングプロセス
講演者 株式会社 デンソー 様
時間 11月14日(木) 15:20-15:50
概要 電子機器の熱解析は定常解析が一般的であるが、制御仕様の成立は定常発熱だけでない。時間変化を伴うスイッチングロスのような過渡発熱は、半導体の熱と電気の特性を満足できる連成解析の要求が急増している。熱検証に重要な発熱量算出にVHDL-AMSを利用した回路解析モデルで過渡の電圧、電流を高精度に導き、熱解析でジャンクション温度を算出することで制御仕様を実験レスで検証できるフェーズへスタンバイできた。キーとなる2種類のメーカ保証値/T3Ster実測値の熱抵抗で過渡熱解析用の熱モデルと高精度回路モデルを説明する
■Flotherm他弊社取扱いソフトウェアについて
弊社取り扱いのプロダクトのご利用年数 14年
弊社取り扱いプロダクトを利用しての主な解析テーマ 電子機器の熱解析
弊社取り扱いプロダクトを気に入っていただいている点 社員の方がフレンドリーでよくしていただけます。
株式会社 デンソー 様
15:50-16:20 Simcenter Flothermの低次元モデル出力機能とシステムツールでの連成解析事例のご紹介
タイトル Simcenter Flothermの低次元モデル出力機能とシステムツールでの連成解析事例のご紹介
講演者 IDAJ
時間 11月14日(木) 15:50-16:20
概要 製品設計をスピードアップするために、回路やシステムシミュレーションツールを用いた高速・高精度な熱解析のニーズが、最近特に高まっています。熱設計をこれらのツールに組み込むためには、これまでCAEで使用している熱流体解析モデルから、低次元化したモデル(縮退化モデル)を作成する必要があります。
2019年6月にリリースされたSimcenter Flotherm 2019.1には、解析モデルの低次元モデルを出力することができる”BCI-ROM(Boundary Condition Independent – Reduced Order Model)”機能が追加されました。
本講演では、この機能の概要を解説するとともに、実際にシステムツールでテストを行った事例をご紹介します。
IDAJ
16:20-17:20 仮説検証型熱設計のススメ
~熱抵抗で骨格を作りCFDでディテールを決める~
タイトル 仮説検証型熱設計のススメ
~熱抵抗で骨格を作りCFDでディテールを決める~
講演者 IDAJ 技術顧問 国峯 尚樹
時間 11月14日(木) 16:20-17:20
概要 CFDを設計検証に活用するには、仮説(熱設計成立の見込み)が立てられている必要があります。
そのためには機器全体を見て骨太に放熱経路の設計を行うマクロな視点と、個々の部品ごとに熱対策方法を仕分けていくミクロな視点が必要です。本講演ではExcelを使った上流熱設計とCFDを活用した熱設計の流れを解説するとともに、部品最適配置について机上計算とシミュレーションを比較してみます。
IDAJ 技術顧問 国峯 尚樹
17:20-17:30 閉会のご挨拶 IDAJ
資料請求はこちら
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