Flotherm 軟體介紹
關於 FloTHERM
FloTHERM 是專為電子設備與散熱管理設計的計算流體力學 (CFD) 軟體，廣泛應用於電子產品的三維氣流場及熱傳現象分析，涵蓋範圍從封裝級 (Package Level)、電路板級 (Board Level)、元件級 (Component Level) 到系統級 (System Level) 的問題均能分析，合研科技為Flotherm 官方授權代理商。
Flotherm 軟體DEMO
透過幾分鐘的介紹，可以很清楚了解Flotherm 軟體特點。
核心功能與優勢
世界領先的熱分析能力
- FloTHERM 採用先進的 CFD 技術，能夠精確預測電子產品內部和周圍的氣流、溫度和熱傳遞，協助工程師在設計初期就能有效解決過熱問題，提升產品可靠度與壽命。
智慧型熱模型
- 內建豐富的電子元件資料庫及智慧型建模系統 (SmartParts)，讓使用者可以快速建構電子設備模型，從小型 PCB 上的單一晶片分析到大型機櫃的散熱分析均能輕鬆完成。
MCAD 和 EDA 整合
- FloTHERM 能夠與主流的 MCAD 及 EDA 軟體無縫整合，包括直接讀取 NX、Solid Edge、Creo Pro/ENGINEER、CATIA V4、CATIA V5、SolidWorks、Parasolid、JT、IGES、STEP、ACIS SAT、PLMXML、XtXml
高效能求解器
- 採用結構性直角坐標網格系統，這是最穩定且在數值計算上最有效率的網格系統，能夠快速且精確地進行求解，滿足工程師對於效率和準確性的雙重需求。
自動化優化設計
- 提供自動連續優化功能，使用者可以設定設計目標，FloTHERM 會自動找出不同設計參數的最佳組合，應用於散熱器設計、PCB 上晶片位置配置、風扇選用等，提升設計效率。、
Flotherm 功能詳細說明
MCAD 和 EDA 整合
MCAD 整合功能：
CAD 幾何處理： 支援匯入多種 CAD 檔案格式，包括 Parasolid、Siemens NX 和 Solid Edge，允許工程師直接使用原始 CAD 資料進行熱分析，減少資料轉換時間。
自動幾何簡化與網格生成： 透過自動幾何簡化技術，軟體能夠識別並移除對熱分析影響較小的細節，如小孔和倒角，從而提升計算效率。
ECAD 整合功能：
EDA 資料匯入： 透過 EDA Bridge 工具，軟體可輕鬆匯入電路板和元件佈局資訊，支援主流 EDA 軟體的檔案格式，如 ODB++，使工程師能夠快速進行 PCB 熱分析。
PCB 熱模型生成： 軟體能夠自動生成 3D PCB 熱模型，考慮電流負載、銅層配置和元件功耗，確保模擬結果的準確性。
自動化網格
自動局部網格加密（Automatic Localized Gridding）
最新版本的 FloTHERM 提供 自動局部網格加密 功能，能夠自動識別需要細化的區域，並生成局部加密網格，減少使用者手動調整的時間，同時提升計算效率與模擬精度。結構化笛卡爾網格系統（Structured Cartesian Grid System）
FloTHERM 採用 結構化笛卡爾網格系統，確保穩定且高效的數值計算。透過局部網格加密技術，工程師可以針對特定區域進行細化處理，提升計算準確度並減少運算時間。非連續嵌入式網格與 Cut Cell 網格切割技術
FloTHERM 採用 非連續嵌入式網格（Non-Conformal Embedded Grid） 及 Cut Cell 網格切割技術，允許在關鍵區域自動細化網格，以確保模擬結果的精確性，並在不影響整體計算效率的情況下優化運算資源。
自動化優化設計
實驗設計（DoE）與響應曲面優化（RSO）
FloTHERM 內建 實驗設計（DoE, Design of Experiments） 功能，允許用戶系統性地探索設計空間，評估不同參數組合對熱性能的影響。透過 響應曲面優化（RSO, Response Surface Optimization），軟體能夠建立預測模型，協助工程師快速找到最佳設計方案，提升設計效率與準確度。自動順序最佳化
透過 自動順序最佳化（Automated Sequential Optimization），工程師可以指定設計目標與變數，讓軟體自動進行最佳化分析。這項功能能夠大幅縮短設計週期，並找出最優的熱管理方案，提高產品散熱效能。熱瓶頸（BN）分析
FloTHERM 提供 熱瓶頸（BN, Bottleneck）分析 功能，能夠快速識別系統內的高熱區域與熱流阻塞點。這有助於工程師針對關鍵區域進行優化設計，如重新配置散熱元件、調整風道設計或改善材料選擇，以達到最佳熱管理效果。參數化建模與智慧元件（SmartParts）
FloTHERM 透過 參數化建模（Parametric Modeling） 和 智慧元件（SmartParts），讓工程師能夠快速建立與修改模型，針對不同設計方案進行比較與優化，確保最終設計滿足熱性能要求。這項功能特別適用於 PCB 設計、散熱器優化、風扇配置等電子冷卻應用。
高效能求解器
專業求解器與多年經驗
FloTHERM 經過超過 30 年的發展，專為電子冷卻應用提供最準確的模擬結果，並具備高效的網格建構技術，以滿足現代電子散熱分析的需求。局部網格技術
面對尺寸比例差異過大的模型或網格無法均勻生成的問題，FloTHERM 採用獨特的局部網格技術，可快速建立適合分析的網格，提高模擬精度與計算效率。共軛殘餘求解器與多網格技術
FloTHERM 採用預處理的共軛殘餘求解器與靈活的多重網格求解技術，可同時解決電子系統內的熱傳遞共軛問題，確保準確模擬熱流與溫度分布。多核心並行計算加速求解
最新版本支援高達 32 核心 的並行運算，顯著提升求解速度，適用於大規模電子設備與系統級熱流分析。直流電氣計算與焦耳加熱效應模擬
支援直流電氣計算，可模擬 焦耳加熱效應（Joule Heating），幫助工程師進行更精確的 配電網分析 及 母線設計，確保電路板內部熱效應的準確性。相變材料（PCM）瞬態分析
FloTHERM 接受 潛熱與熔化溫度 作為輸入，在瞬態分析中自動應用這些參數。使用者可設定 相變材料（PCM），進行元件熱管理與觸摸溫度評估，以最佳化散熱設計。PCB 熱分析結果可視化（PCB Plot）
2410 版本新增 PCB Plot 功能，可快速顯示元件的結溫、外殼溫度、平均溫度與溫差，幫助工程師迅速判斷元件是否過熱或接近臨界溫度，提升設計效率。降階建模（ROM）技術優化
最新版本提升了 降階建模（Reduced Order Modeling, ROM） 技術，使模型能夠更快速運算，並在減少計算資源的同時保持高精度，適用於複雜系統級熱流模擬。
Flotherm 強大的後處理
可視化分析結果：提供高效的後處理可視化工具，能夠展現模擬分析結果，包括 3D 流場動畫、動態溫度圖層顯示，讓工程師透過滑鼠點擊即可快速獲取數據。
高品質渲染與動畫輸出：支援 Texture Mapping（貼圖功能）與 AVI 動畫輸出，有助於熱設計概念的呈現與非技術人員的溝通。
熱瓶頸（BN）與快捷方式（SC）分析：透過熱瓶頸（BN）和快捷方式（SC）後處理功能，協助工程師快速識別並解決熱瓶頸問題，優化熱流設計，使熱能能夠有效轉移到較冷的區域。
FloVIZ 免費後處理器：FloVIZ 作為免費的後處理工具，適用於未安裝 FloTHERM 的使用者，使客戶或同事也能查看與了解模擬分析結果。
熱流分析建模管理
Flotherm經過相當長時間的發展，軟體功能已趨於相當完備。例如，在項目管理器和繪圖板中添加了模型檢查功能，允許用戶查看哪些物件附有材料，附加到每個物件的電源以及相應的組件功率，物件是否被創建網格等屬性。
模擬分析整合實驗儀器設備
FloTHERM可以使用T3Ster的量測數據做為模擬的參數。並將模擬參數與與實際測試數據一致，大幅提升模擬的準確性。
若參模擬數值與實際量測參數值不同，表示某些模擬的數值模型可能是不正確的。現實面有些參數的取得是不容易的，例如熱界面材料（TIM）厚度或界面熱接觸電阻。 FloTHERM的指揮中心(Command Center)可使用自動優化方法來改變模型輸入，並將模擬數值模型與現實的實驗結果做調教，直到它們匹配為止。此匹配表示FloTHERM模型已完全校準，並可以相當精準地模擬任何產品的熱流瞬態分析
應用領域
電子設備散熱：如手機、筆記型電腦、伺服器機架等。
IC 封裝與 PCB 設計：分析晶片與封裝之間的熱傳遞，優化導熱材料與封裝設計。
車用電子散熱：如電動車電池管理系統 (BMS)、自駕感測器、LED 照明等。
通訊與 5G 設備：如基地台、光電元件、射頻模組等。
資料中心與雲端運算：伺服器機房冷卻、液冷技術分析等。
產品特色總結
電子散熱專用 CFD 軟體：專為電子產品設計的熱模擬工具。
內建電子元件資料庫：包含晶片、風扇、散熱器等 SmartParts 模組。
支援 PCB 設計導入：與 EDA 軟體無縫整合，快速建立熱模型。
與 CAD/CAE 工具整合：可與 NX、SolidWorks、Simcenter 產品搭配使用。
高效能運算與自動化分析：透過實驗設計法 (DoE) 測試多種設計方案，優化散熱效果。
為何選擇Flotherm?
Flotherm 與其他軟體比較
- 全球電子散熱市場佔有率最高，廣泛應用於 IC 設計、PCB、伺服器、數據中心 領域。
- 專為電子散熱設計，內建電子元件庫，無需手動建模，可快速完成分析。
- 與 Siemens EDA（Mentor Graphics）整合，支援 PCB 佈局導入，其他 CFD 軟體難以比擬。
- 計算速度快，最適合電子散熱應用，比通用 CFD 軟體更高效。
- 適合數據中心、伺服器、機箱散熱，獲得多家國際數據中心採用。
| 軟體名稱 | Flotherm (Siemens) | 6SigmaET (Future Facilities) | Icepak (ANSYS) |
|---|---|---|---|
| 市場市佔率 |  全球電子散熱市場領導者，特別在 IC、PCB、伺服器、數據中心 領域 |
 市佔較低，主要用於數據中心，但電子散熱市場影響力有限 |
ANSYS 產品生態系統內擁有一定市場，但主要競爭對手仍是 Flotherm |
| 使用者友善度 | 最直覺，專為電子散熱工程師設計，建模簡單 |
介面簡單，但功能不如 Flotherm 完整 |
學習曲線較陡，需了解 ANSYS CFD 操作 |
| 電子散熱專用功能 | 內建電子散熱元件庫，可直接使用 IC、散熱片、風扇等模型 |
適合數據中心散熱，但對於 IC、PCB 應用較少 |
可模擬電子散熱，但需要 ANSYS 其他軟體搭配 |
| 與 EDA / CAD 整合 | 與 Siemens Mentor Xpedition 完美整合，可直接導入 PCB 佈局 |
支援 CAD & EDA 匯入，但相容性不如 Flotherm |
需要 ANSYS 其他軟體轉換，較為複雜 |
| 計算速度 | 最快，針對電子散熱最佳化的求解器，計算速度優於一般 CFD 軟體 |
快速計算，但複雜問題效能不如 Flotherm |
中等，需要較多計算資源 |
| 適用於 PCB & IC 封裝 | 最佳選擇，全球 IC 設計與 PCB 散熱的標準工具 |
較少應用於 PCB 設計 |
適用，但建模較複雜 |
| 適用於數據中心散熱 | 機架、機房、伺服器散熱皆適用，已被多家國際數據中心採用 |
專門設計數據中心熱管理，但與 EDA 整合較少 |
可以使用，但建模與設定較麻煩 |
最新版本
PCB 熱分析結果可視化：
- 新增了 PCB Plot 功能，能夠快速顯示各元件的相關數據，如外殼溫度、結溫或平均溫度，以及溫度差異。此功能有助於工程師快速判斷元件是否過熱或接近臨界溫度，從而優化設計。
降階建模（Reduced Order Modeling, ROM）技術優化：
- 對降階建模技術進行了優化，提升了模型的精度和計算效率。特別是在大型系統級熱流模擬中，能夠更快速地進行運算，同時保持高精度。
材料導熱係數視覺化：
- 透過 熱導率視圖 功能，呈現 Material Map 資料，幫助工程師更直觀地了解材料的熱特性，進行優化設計。
為何選擇合研科技 & 客戶支持與資源
20 年業界經驗，深耕 CAE 領域
合研科技代理 西門子 CAE 產品近 20 年，熟悉電子散熱設計的每一個細節，幫助無數企業解決 IC、PCB、伺服器、數據中心 的熱管理挑戰，確保產品效能與可靠性。
多位碩博士級 CAE 技術專家
我們的 CAE 技術團隊由 多位碩博士級工程師 組成，每位專家皆擁有 超過 10 年的行業經驗，精通 Flotherm 及 CAE 模擬技術，能夠針對不同應用場景提供 客製化散熱解決方案。
上百件工程實績，涵蓋多元產業
從 半導體、伺服器、5G 設備、數據中心 到 車用電子與高功率散熱設計，我們累積超過 300 件成功案例，幫助企業 優化設計、提升散熱效率、降低開發成本，縮短產品上市時間。
業界最強技術支援，快速解決問題
我們不僅是軟體代理商，更是您的 技術夥伴！從 導入培訓、案例分析到技術支援，我們的專家團隊提供 即時技術諮詢，確保您的團隊能夠 高效運用 Flotherm 進行設計驗證，大幅降低開發風險。
