トップページ > 解析(シミュレーション)

解析(シミュレーション)

製品開発で、熱的・構造的・電気的なお悩みはありませんか?

製品開発で、熱的・構造的・電気的なお悩みはありませんか?

こんな方にオススメです

●製品寿命を知りたい
●落下や振動で壊れないことを確認したい
●信頼性/放熱性のレベルを把握したい
●高精度な半導体の熱抵抗を知りたい

⇒ これらの課題の解決には、CAEComputer Aided Engineering)による論理的な見解を得ることが
ブレークスルーの入口であると考えます。

しかし、CAEを用いて問題の解決するためには、ツールを使いこなすためのノウハウはもちろんですが、現物と精度の高い相関を取るための技術・知見が不可欠です。
したがって、ツールを導入するだけでは不十分ですし、その技術を新たに構築することは相当な時間を要するため、現実的ではありません。

そこで、そのような技術を蓄積してきた設計会社等に委託することが、おすすめの選択肢です。

WTIの解析(シミュレーション)技術には、以下のような特徴があります。

  1. 自社で設計/開発/試作まで行っている会社であるため、実際のモノを知った上で解析を実施しています。 そのため、シミュレーションのためのシミュレーションではなく、実物を把握した上での解析結果を提供しており、お客様の試作回数を実際に低減してきた実績があります。
     
  2. モノづくりに必要な、熱的・構造的・電気的な考慮をするための解析技術を全て保有しております。 熱シミュレーション、構造シミュレーション、電気シミュレーションを別々の解析会社に依頼することは非常に煩雑ですが、当社1社でお客様の開発状況やご要望に合わせて、これらの解析を組み合わせたソリューションを提供することができます。
     
  3. 半導体部品は熱源として解析の重要パラメータですが、半導体部品の熱特性を正確に把握するには、高い技術力が必要です。 特に半導体内部構造まで理解し計算に反映することのできる技術力が不可欠です。 この精度が充分ではないと、全体の熱シミュレーションの精度が大きく劣化しますので、試作回数を減少させる効果が得られにくくなります。 当社は、半導体の熱抵抗測定に関する自社独自技術を保有しており、高精度な熱解析の結果をお客様からご評価いただいています。
当社は企業、大学、公的研究機関から解析・実測を受託しており、様々な経験を積んでいます。
解析手法の提案から課題解決までお客様のご要望に丁寧にサポートします。
まずはお気軽にご相談ください。

Wave TechnologyWTI)のシミュレーションサービス
(詳細はリンクをクリックしてください)

熱伝導・熱流体解析

構造・応力解析

電気・伝送路解析

熱伝導・熱流体解析

構造・応力解析

電気・伝送路解析

 

熱伝導・熱流体解析

半導体部品のパッケージサイズは小さくなっても、機能が同じであれば消費電力は大きく下がることはありません。そのため、半導体部品内のチップ(発熱源)の発熱密度は増大します。また、電子機器の筐体内の部品密度が増すことで放熱面積の減少という熱的な悪化要因が発生します。そのため、試作品ができてから温度を測定してみると、部品の動作温度が最大定格を超えることが分かり、対策に追わることになります。

その放熱設計は構想設計⇒基本設計⇒詳細設計⇒試作の各段階でシミュレーションによる検証を行うことが必要です。初期段階ほど設計の自由度が高く、量産段階に近づくほど、設計自由度は低下していきます。(量産に近い段階での熱対策は非常に難しくなり、対策コストも大きく発生するようになります。場合によっては、部品配置からの再設計が必要になることもあります。)
WTIでは、一部の工程のみの解析(シミュレーション)や、全開発工程を通じての解析(シミュレーション)のいずれも受託しております。

【製品開発の各フェーズにおける放熱設計の自由度】

各設計段階に応じたシミュレーションを提案します。

構想設計 エクセルレベルの概略計算で問題ありませんが、この段階できちんとした解析を行い、適切な開発の方向性を選択することで、以降の段階の設計を容易にすることができます。
基本設計 発熱源が一様に発熱することを仮定した簡易モデルで計算して、放熱経路を考慮した筐体や基板の構造を検討することができます。
詳細設計 個々の部品は一様発熱するブロック体と見なした個別発熱モデルから詳細解析を行い、部品配置を含めた放熱対策を検討することができます。
試作 部品の内部構造もモデル化し、また実温度測定も行った上で実測とシミュレーションの絶対値の合わせ込みまで行う詳細解析を実施します。

【経験分野】

電気・電子(半導体)、車載機器、電源機器、太陽光発電設備
医療機器、エンジン部品、空調機器、通信機器 等

【解析事例】

熱流体解析を用いた放熱対策
●騒音対策設計
  最適なFANの圧力損失考慮した風路設計
高精度な温度測定(半導体パッケージの熱抵抗測定技術)
  半導体装置における熱抵抗の測定方法及び測定装置
   (特許 第5232289号)

 

構造・応力解析

製品に求められる信頼性は、製品分野によって異なります。

【製品に求められる信頼性】

製品に求められる信頼性

車載電子機器、通信機器、電源機器は、長寿命化が求められ、温度変化(温度サイクル試験)による熱疲労を考慮した熱応力解析(疲労寿命予測)による解決策の提案をいたします。

モバイル端末、屋外電気設備(搬送時)などでは、筐体の板厚の薄板化や軽量材料が採用されることがあり、これにより筐体の強度低下を招きます。その結果、衝撃や振動などによる変形・破壊の懸念が発生してきます。そこで強度および安全性を検証し、対策案を提案します。

産業用センサ機器や車載電子機器の場合は、振動耐性や静音性が求められるため、振動の固有値や応答性を考慮した解析やスペクトル応答の解析による構造検討を行います。

【解析事例】

温度サイクル試験の寿命予測・改善
落下・衝撃の問題対策
製造・搬送を想定したときの筐体の強度検証・対策
●構造・材料の分析
  半導体パッケージの構造分析(X線、断面研磨、SEM 等)
  物性値測定(線膨張係数、弾性率、引張強度)

 

電気・伝送路解析

近年の電子回路の動作周波数の高まり、機器/回路の小型化により、過去には問題とならなかった浮遊容量やインダクタンスを考慮することや集中定数回路を分布定数回路として設計することが不可欠となってきています。 また、最近大きな課題となってきているEMC(EMI)も、回路が回路図通りではなく、未考慮の寄生インピーダンスを伴って動作していることが主な原因です。

製品開発の期間が益々短くなる中、設計/試作回数を減らすことは課題となってきており、寄生インピーダンスを正確に把握した上でシミュレーションによる検証・対策を行う技術が不可欠なのです。

<設計サービス>

パッケージ/ボードの双方で最適な端子配置を提案

パッケージ/ボードの双方で最適な端子配置を提案

パッケージ/ボードの双方で最適な端子配置を提案

<伝送レート>

伝送レート

 
伝送線路に発生する部分インダクタンスおよび抵抗の測定経験を豊富に有しており、シミュレーションと測定結果の誤差も考察して、システムトータルで最大性能を引き出す成果物をご提供します。

【経験分野】

家庭用機器、産業用機器、映像機器、車載機器、通信機器 等

【解析サービス概要】

高速伝送基板設計サービスの概要
●伝送路のLCRパラメータ抽出

サイト内リンク

熱流体解析を用いた放熱対策
高精度な温度測定(半導体パッケージの熱抵抗測定技術)
WTIブログもご覧ください
    製品の熱マージンがもうない!正しく予測するには半導体を知る必要がある

温度サイクル試験の寿命予測・改善
落下・衝撃の問題対策
製造・搬送を想定したときの筐体の強度検証・対策
高速伝送基板設計サービスの概要