优势
● 比解算完整的3D详细模型快40,000倍
● 比解算完整的3D详细模型快40,000倍
● 与完整的3D详细模型相比，没有有效精度损失
● 适用于所有热环境–用户定义传热系数范围
● 可以在很长的持续时间内进行瞬态仿真，例如汽车行使工况
● 支持多个热源
● BCI-ROM可生成为矩阵类型、用于电路仿真的电热模型（VHDL-AMS格式）、用于系统仿真（FMU格式）的模型，甚至用于3D CFD的嵌入式BCI-ROM
● 从根据热瞬态测试数据校准的详细模型开始，可以实现最高精度
摘要
瞬态仿真在电子热设计中可能是一个重大挑战。现代电子设计需要考虑多个瞬态电源负载、各种电源控制策略和各种预期工作条件，这些都会影响性能和可靠性。
即使用最先进的3D计算流体力学(CFD)求解器进行热分析，整个流程也非常耗时，无法探索所有可能性。在如今竞争激烈的环境中开发电子产品，为快速上市抢占市场，企业可谓分秒必争。因此，巨大的时间压力导致企业无法对设计空间进行全面的热评估，这可能会给可靠性带来风险。
准确预测温度是一项必不可少的分析任务，用于确认产品未超过组件的温度规格。这就要求设计进行细致考量，考虑最大温度极限、空间温度梯度、温度变化率和温度循环，这些因素都会通过各种损坏机制影响可靠性。准确预测时空温度是关键。
Simcenter Flotherm软件能够提取边界条件无关(BCI)降阶模型(ROM)。这些BCI-ROM在所有情况下都能保持预测准确性，并且解算速度比CFD快几个数量级，从而大大提高了工作效率。
元器件、子系统或系统几何体的BCI-ROM可保持3D详细模型的精度
BCI-ROM 方法提供了提取热电阻的替代方案——基于热电容器的动态紧凑热模型，该模型表面积的分割有限，通常仅适用于单个热源封装。Simcenter Flotherm的BCI-ROM技术在解算有任意数量热源的线性传导应用模型时，精度达到全3D传导模型相同级别，但速度要高出40,000倍。
BCI-ROM技术是意大利米兰理工大学Lorenzo Codecasa教授开创的快速新型集成电路热分析仿真工具(FANTASTIC)方法的扩展。他的出版书籍通常描述了该方法并将其应用于几个验证示例。
Simcenter Flotherm BCI-ROM导出为矩阵、VHDL-AMS或FMU格式或嵌入式BCI-ROM
BCI-ROM(矩阵类型)的空间温度响应与详细模型的相同
FANTASTIC方法从数学角度来说保证了精确度。在提取BCI-ROM时，用户可将所需精度设定为可接受的相对误差。传热系数范围也由用户在提取时设置。
BCI-ROM能以下列格式导出：
● 矩阵：用于在Matlab、GNU Octave等工具中求解，或使用Simcenter Flotherm附带的命令行独立求解器进行求解。
● VHDL-AMS：用于电路仿真工具（如PartQuest Explore或Xpedition AMS）中的电热建模。
● FMU：用于通过支持FMI（功能模型接口）的工具进行的系统仿真，例如Simcenter Amesim软件和Simcenter Flomaster软件。
● 嵌入式BCI-ROM：用于3D热CFD仿真。在保护IP敏感内部细节的同时，实现接近详细封装热模型的准确性。
可模拟任意数量热源的瞬态功率曲线，或环境条件的时间或空间变化，充分考虑到三维结构内热流路径的变化。只需几分钟即可模拟数小时的实际时间曲线。
BCI-ROM(矩阵格式)对复杂功率曲线的响应与详细模型相同
系统仿真工具（如Simcenter Amesim）通常用于对整车进行建模，包括电池、电机和传动系统、电源控制单元（包括逆变器）以及连接的冷却和控制系统。这种建模是利用虚拟工况来评估车辆性能和效率（用于续航里程预测）。通过生成FMU格式的功率模块BCI-ROM，保留3D Simcenter Flotherm模型精度，可以将其嵌入到系统仿真模型中，从而可以更精确地评估关键功率半导体（包括IGBT或SiC MOSFET）的结温。
此类仿真可用于：
● 预测是否超过最大温度变化率或最高温度
● 通过了解温度循环来评估可靠性，或者通过使用雨流计数方法得出测试任务曲线，为功率半导体的寿命测试（功率循环）生成数据
Simcenter Amesim电动汽车模型中逆变器电源模块的BCI-ROM（FMU格式）
数字电子
现代数字电子产品有复杂的有源电源管理策略，可以针对各种用例和环境条件进行测试。每个用例都有一组独特的组件功率，甚至每个芯片都有特定的功率图。仿真可以考虑组合使用案例，例如，使用手机打电话，之后播放视频，然后使用卫星导航应用程序，同时手机在车内充电。这些用例对系统的不同部分提出了不同的散热要求。通过导入VHDL-AMS格式的BCI-ROM，PartQuest Explore和Xpedition AMS等电热仿真器可以考虑功率和热环境的变化，例如由于风扇转速的变化。
优化控制逻辑，确保系统冷却解决方案和主动冷却策略相结合，带来最佳的用户体验，通过降低时钟频率来最大限度地减少性能降额的需求，同时将元件结点、元件外壳和触摸温度维持在允许的范围内。
模拟电子
若电子电路设计人员开发主要由连续（非开关）模拟电子设备组成的系统，VHDL-AMS中的BCI-ROM还提供改进的热精度以增强电路仿真。
BCI-ROM技术支持用于电路仿真的电子供应链
PartQuest Explore中的智能手机电路仿真，使用从Simcenter Flotherm生成的BCI-ROM（VHDL-AMS格式）热模型
对于数据中心中的液冷服务器、机架式液冷航空电子设备和其他大型系统，使用快速求解的一维流体动力学系统仿真工具（如Simcenter Flomaster）颇具优势。这适用于组件选型、配置研究以及执行长时间瞬态模拟，以评估运行方案和主动控制，确保高效冷却。使用以FMU格式从Simcenter Flotherm导出的BCI-ROM，可以将三维电子冷却热分析的准确性带入支持FMI标准的一维系统建模环境。
Simcenter Flomaster 1D CFD系统仿真液体冷却管道网络模型，包含使用导入的BCI-ROM（FMU格式）建模的冷板冷却PCB
嵌入式BCI-ROM技术能够创建IC封装的精确降阶热模型，这些模型可用于Simcenter Flotherm 3D CFD电子冷却仿真，同时保护IP敏感信息。
嵌入式BCI-ROM的精度非常接近从中提取它的详细模型。重要的是，封装的所有内部结构细节（尺寸和材料）都不存在，无法进行逆向工程。
这消除了从半导体OEM到整个电子供应链共享准确热模型的常见障碍。
从线性传导模型中提取嵌入式BCI-ROM期间，详细模型中的数千个对象被简化为单个3D智能部件对象。导入Simcenter Flotherm时，智能部件对象几何包络由与实体（例如，电路板安装或放置在其上的散热器）、周围气流以及辐射传热交互的面组成。创建嵌入式BCI-ROM时，可设置多个电源，然后在3D仿真中分配电源。在CFD系统仿真中，嵌入式BCI-ROM编创者定义的任何探针位置都会显示内部温度结果。表面温度的结果也可以在3D仿真中查看。
注意：Simcenter Flotherm BCI-ROM模块仅用于生成嵌入式BCI-ROM（编创），但在Simcenter Flotherm中导入和使用模型不需要该模块。
嵌入式BCI-ROM提取，然后在Simcenter Flotherm中导入和使用
嵌入式BCI-ROM精度优于双电阻(2R)和DELPHI型的详细热模型和紧凑热模型。在验证研究中，与详细的热模型结果相比，稳态分析的精度通常可以达到5%以内的误差，许多封装类型的平均误差可能不到1%。因此，嵌入式BCI-ROM模型提供的精度水平与标准DELPHI CTM模型方法相当或更高。与DELPHI和2R方法相比，嵌入式BCI-ROM的其他优势是具有多个电源的建模包并支持瞬态3D分析。
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