Термическое моделирование Тепловой расчет печатной платы

Icepak — это программный инструмент для теплового моделирования, который можно использовать для изучения локальных изменений теплопроводности печатных плат. В дополнение к функции вычислительной гидродинамики (CFD) программный инструмент также учитывает разводку и переходные отверстия печатной платы, а затем рассчитывает распределение теплопроводности по всей печатной плате. Эта особенность делает Icepak очень подходящим для следующей исследовательской работы.

Оригинальный дизайн и проверка модели:

Обычный метод теплового анализа заключается в вычислении среднего значения эффективной параллельной и нормальной теплопроводности всей печатной платы в соответствии с количеством, толщиной и процентом покрытия медного слоя и общей толщиной печатной платы, а затем вычисление теплопроводность печатной платы с использованием средней параллельной и нормальной теплопроводности.

Модель Icepak создана по файлу ECAD в серверном приложении 1U. Информация о маршрутизации и переходах исходной печатной платы импортируется в модель.

Чтобы проверить распределение теплопроводности, граничное условие постоянной температуры 45 градусов может быть назначено задней части печатной платы, а граничное условие равномерного теплового потока может быть назначено верхней части. Высокая температура соответствует низкой теплопроводности, а низкая температура соответствует высокой теплопроводности. Из рисунка видно, что температура выше в области без проводки и ниже в области с большим количеством проводки. В области с большими переходными отверстиями температура близка к 45 градусам.

Это показывает, что распределение теплопроводности соответствует распределению проводки в исходной конструкции. Чтобы получить локальный эффект маленьких отверстий, следует использовать меньший размер фоновой сетки.Когда результаты моделирования максимальной температуры каждой группы ключевых элементов сравниваются с результатами испытаний, мы обнаруживаем, что они имеют хорошую согласованность.

Конструкция печатной платы имеет относительно большой охват проводки, что предназначено для увеличения рассеивания тепла в печатной плате и, таким образом, для снижения температуры регулятора напряжения. Однако в некоторых случаях для удешевления приходится уменьшать площадь покрытия проводки и не использовать радиатор. Следовательно, проводка будет изменена, а затем модель проверки будет использоваться для прогнозирования температуры регулятора.