Mentor Graphics 提供用于 IC 與功率半導體設備的熱特征提取硬件，可創建適合在任何熱設計軟件中使用的模型，支持對各種材料（粘合膠、膏劑、熱學界面材料等）導熱系數進行測量。其中一個功能就是生成精確度無與倫比的詳細熱模型，即按照實測結果對熱模型進行相應調整直至完全匹配（如圖 9 所示）。在樣機驗證階段，還可對這一功能進行擴展應用，確保熱模型在電路板和系統級別的保真度。這些硬件解決方案可與Mentor 的熱設計軟件完美集成，提供經過全面驗證的熱模型在設計中使用和重復使用的范圍。主動式功率

循環設備可同時支持對封裝和模塊的可靠性研究，適用于汽車及航空航天等可靠性要求極高的應用領域。

圖 10：采用 T3Ster 生成的結構函數對封裝模型進行校準

9. 對不確定性因素的處理

在熱設計過程中，與材料特性和功率相關的一個常見困難是這些因素在模型所用值的不確定性。這一不確定性還可延伸至產品設計中的幾何尺寸，例如 PCB 中銅皮層的實際厚度、粘合劑及其他接口層厚度等。

熱設計的一項重要任務就是確定模型中有哪些不確定因素對關鍵器件溫度的影響最大。我們之前討論過將參數研究、數值實驗設計技術和優化等應用于確定性設計空間探索的大環境下，以降低產品成本，提高系統可靠性。同樣的自動化方法也可用于確定熱設計對于制造過程中可能出現的隨機變化情況的應對能力。

對上述因素的評估完成后，我們就可以將精力集中于對設計中的相關問題進行改進，改進方式包括對設計進行相應更改和獲取更準確的數據用于仿真研究。當前的行業發展前沿是使用測量值為仿真流程提供支持[12]，此舉已被證明能夠將完成熱設計所需的總時間減少 60%，將熱設計所需的精力成本降低 60%，最后實現的模型保真度可將升溫預測誤差控制在 5% 以內。這種方法完全顛覆了以往在設計完成后使用物理樣機來更正設計錯誤的傳統做法，而是使用測量值來確保熱模型所涉元器件的應用有效性，從而可將 90% 的時間、精力和成本用于虛擬樣機驗證，在熱設計完成后幾乎不需要進行物理樣機驗證。

熱設計效率的預期變化

圖 11：Denso 公司的流程改進與效率提升 2009-2015 [12]

10. 壓縮設計時間與裕量

Denso 公司的例子（圖 11）說明了企業如何通過提高其 CAE 活動的保真度來有效應對壓縮設計裕量的壓力。如果使用可與實際設計流程同步的熱設計解決方案，就可以大幅減少設計時間。

與基于貼體網格的解決方案相比，這里從模型構建到結果分析的整個流程至少可以壓縮 50%（如圖 12 所示）。這里很大程度上是去除了生成網格所需的 CAD 幾何模型清理和簡化步驟，去除了網格劃分期間用于改進網格減少網格變形的時間（網格變形是貼體網格的固有特性，可以影響數據收斂和結果量）。

圖 12：流程壓縮示意圖 €€ 相較于貼體 CFD

然而，這僅僅是問題的一個方面。采用 FloTHERM XT，可對任何來自 MCAD 或 EDA 設計流程的模型進行相應更新，同時保留其原有設置用于處理其原始設計數據，只需數分鐘，模型既可自動進行重新劃分網格，用于后續流程。

對仿真結果進行報告，向項目利益相關方（包括項目業主、工程總監、產品營銷及其他相關人員）分享信息，這是一項最基本、但又常耗時費力的工作。撰寫長篇大論向決策者們闡述某項設計更改合理性的日子一去不復返了。使用優秀的工具可以壓縮整個流程中的每個環節，包括報告生成。專業的工具會清楚知道哪一類結果可以影響決策（例如 Tc 和 Tj），然后不遺余力地報告這些結果。此外，可能還會向非專業人士指出改進設計的方法（例如使用 Mentor 公司的 BottleNeck 和 ShortCut 專利技術 [13]）。這些技術可以繪制圖表向企業管理層證明，他們畫在紙巾上的空氣流動箭頭在實際產品中并不是那么回事（如圖 13 所示）。

圖 13：系統空氣流動的想像圖與實際圖 €€ 反向氣流已標出（圖片由 Clemens Lasance, SomelikeitCool 提供 [14]）