Disseny tèrmic de PCB de simulació tèrmica
Icepak és una eina de programari de modelització tèrmica que es pot utilitzar per estudiar els canvis locals en la conductivitat tèrmica a les plaques de circuit. A més de la funció de dinàmica de fluids computacional (CFD), l'eina de programari també té en compte el cablejat i les vies de la placa de circuit, i després calcula la distribució de la conductivitat tèrmica a tota la placa de circuit. Aquesta característica fa que Icepak sigui molt adequat per al treball de recerca següent.
Disseny original i verificació del model:
El mètode d'anàlisi tèrmica comú és calcular el valor mitjà de la conductivitat tèrmica paral·lela i normal efectiva de tota la placa de circuit segons el nombre, el gruix i el percentatge de cobertura de la capa de coure i el gruix total de la placa de circuit i, a continuació, calcular el conductivitat tèrmica de la placa de circuit utilitzant la conductivitat tèrmica mitjana paral·lela i normal.
El model Icepak es crea segons el fitxer ECAD a l'aplicació de servidor 1U. La informació d'encaminament i via de la placa de circuit original s'importa al model.
Per comprovar la distribució de la conductivitat tèrmica, la condició de límit de temperatura constant de 45 graus es pot assignar a la part posterior de la placa PCB i la condició de límit de flux de calor uniforme es pot assignar a la part superior. La temperatura alta representa una conductivitat tèrmica baixa, i la temperatura baixa representa una conductivitat tèrmica alta. A la figura es pot veure que la temperatura és més alta a la zona sense cablejat i més baixa a la zona amb més cablejat. A la zona amb grans vies, la temperatura s'aproxima als 45 graus.
Això demostra que la distribució de la conductivitat tèrmica és coherent amb la distribució del cablejat en el disseny original. Per obtenir l'efecte local dels forats petits, s'ha d'utilitzar una mida de quadrícula de fons més petita.Quan es comparen els resultats de la simulació de la temperatura màxima de cada grup d'elements clau amb els resultats de la prova, trobem que tenen una bona consistència.
El disseny del PCB té una cobertura de cablejat relativament gran, que està dissenyat per augmentar la dissipació de calor a la placa de circuit i reduir així la temperatura del regulador de tensió. Tanmateix, en alguns casos, per reduir el cost, cal reduir la cobertura del cablejat i no utilitzar un dissipador de calor. Per tant, es modificarà el cablejat i després s'utilitzarà el model de verificació per predir la temperatura del regulador.
