FloEFD雙熱阻模型簡(jiǎn)要熱分析

首先我個(gè)人認(rèn)為Simcenter的熱仿真軟件如果有了EFD就可以不要其他的了,因?yàn)閄T和Flotherm有的功能他都有,沒(méi)有的他也有,只是EFD更耗費(fèi)電腦資源,

         

首先我畫(huà)了個(gè)模型,從上到下依次為芯片、PCB、TIM、散熱器

FloEFD雙熱阻模型簡(jiǎn)要熱分析的圖1

模擬條件

50℃環(huán)溫,穩(wěn)態(tài),芯片power=1w,Rjc=5℃/W、Rjb=5℃/W ,PCB厚1.6mm四層板每層含銅量百分之75%,TIM導(dǎo)熱系數(shù)5W/MK,散熱器AL6061,默認(rèn)所有表面發(fā)射率0.9,重力方向豎直向下如上圖

         

         

在分析之前最好進(jìn)行一下模型檢查

FloEFD雙熱阻模型簡(jiǎn)要熱分析的圖2

         

         

選擇向?qū)?/p>

FloEFD雙熱阻模型簡(jiǎn)要熱分析的圖3

         

         

給個(gè)項(xiàng)目名稱(chēng)

FloEFD雙熱阻模型簡(jiǎn)要熱分析的圖4

         

單位可以自定義

FloEFD雙熱阻模型簡(jiǎn)要熱分析的圖5

         

分析類(lèi)型選擇外部

選擇流體流量代表有對(duì)流,選擇傳導(dǎo)率代表有熱傳導(dǎo)、選擇輻射代表有熱輻射輻射里面要設(shè)置環(huán)境溫度為50℃這里我們不需要太陽(yáng)輻射固不選擇,輻射模型有離散傳遞,離散坐標(biāo),蒙特卡洛下圖有描述三種類(lèi)型的區(qū)別可以按需選擇這里我們選擇離散傳遞、選擇重力可以看到圖示所示重力方向箭頭。

FloEFD雙熱阻模型簡(jiǎn)要熱分析的圖6

         

默認(rèn)流體選擇空氣

FloEFD雙熱阻模型簡(jiǎn)要熱分析的圖7

         

         

默認(rèn)固體選擇合金里面的鋁6061

FloEFD雙熱阻模型簡(jiǎn)要熱分析的圖8

         

         

默認(rèn)壁面條件選擇這三個(gè)小點(diǎn)自己創(chuàng)建,那個(gè)粗糙度如果知道的話(huà)也可以填寫(xiě)比如1.6~3.2um

FloEFD雙熱阻模型簡(jiǎn)要熱分析的圖9

         

         

在用戶(hù)定義里面單擊右鍵新建項(xiàng)目,項(xiàng)目屬性,名稱(chēng)改為你想命名的,發(fā)射系數(shù)改為0.9,沒(méi)有太陽(yáng)輻射可改可不改

FloEFD雙熱阻模型簡(jiǎn)要熱分析的圖10

         

這里把熱動(dòng)力參數(shù)的溫度和固體參數(shù)的初始固體溫度都改為50℃,其他如果有需要也可以更改,點(diǎn)擊完成

FloEFD雙熱阻模型簡(jiǎn)要熱分析的圖11

         

         

自動(dòng)生成一個(gè)初始域,點(diǎn)擊左側(cè)計(jì)算域可以更改計(jì)算域尺寸,點(diǎn)擊這些小箭頭是可以拉的,一般計(jì)算域是重力方向上為特征尺寸兩倍,下為特征尺寸0.5倍,側(cè)面為特征尺寸一倍,可以默認(rèn)模型長(zhǎng)寬高最大尺寸為特征尺寸,這里我們右鍵計(jì)算域把他隱藏

FloEFD雙熱阻模型簡(jiǎn)要熱分析的圖12

         

         

這里我們先設(shè)置材料

單擊右鍵固體材料,插入固體材料

FloEFD雙熱阻模型簡(jiǎn)要熱分析的圖13

         

         

模型那里選擇TIM模型,下面固體選擇創(chuàng)建和編輯,輻射透明度為不透明材質(zhì)固不透明

FloEFD雙熱阻模型簡(jiǎn)要熱分析的圖14

         

         

打開(kāi)創(chuàng)建和編輯后選擇材料、固體、用戶(hù)定義、右鍵用戶(hù)定義創(chuàng)建個(gè)材料文件夾然后選中文件夾右側(cè)空白處右鍵新建項(xiàng)目

FloEFD雙熱阻模型簡(jiǎn)要熱分析的圖15

         

         

新建項(xiàng)目后改個(gè)名稱(chēng),設(shè)置密度比熱和熱導(dǎo)率,穩(wěn)態(tài)密度和比熱可以隨意設(shè)置

FloEFD雙熱阻模型簡(jiǎn)要熱分析的圖16

         

         

熱源、印刷電路板、并選擇它改個(gè)名字,

FloEFD雙熱阻模型簡(jiǎn)要熱分析的圖17

FloEFD雙熱阻模型簡(jiǎn)要熱分析的圖18

         

         

設(shè)置四層板子厚度和覆蓋百分比,銅層厚度一般是1oz=0.034mm,軟件會(huì)根據(jù)含銅量自己計(jì)算一個(gè)導(dǎo)熱系數(shù)

FloEFD雙熱阻模型簡(jiǎn)要熱分析的圖19

FloEFD雙熱阻模型簡(jiǎn)要熱分析的圖20

         

          

選擇雙熱阻模型的頂面,和模型,熱源Q=1w,目標(biāo)選擇結(jié)溫,創(chuàng)建/編輯

FloEFD雙熱阻模型簡(jiǎn)要熱分析的圖21

         

         

創(chuàng)建雙熱阻組件并選擇

FloEFD雙熱阻模型簡(jiǎn)要熱分析的圖22

         

         

在熱源選擇熱阻,選擇芯片下表面和PCB上表面,僅應(yīng)用到固體/固體,創(chuàng)建/編輯熱阻,選擇確定,這個(gè)熱阻可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)設(shè)置

FloEFD雙熱阻模型簡(jiǎn)要熱分析的圖23

FloEFD雙熱阻模型簡(jiǎn)要熱分析的圖24

FloEFD雙熱阻模型簡(jiǎn)要熱分析的圖25

         

         

同樣創(chuàng)建TIM上下表面和上下接觸的表面

FloEFD雙熱阻模型簡(jiǎn)要熱分析的圖26

         

          

畫(huà)網(wǎng)格,可以先看下基本網(wǎng)格

FloEFD雙熱阻模型簡(jiǎn)要熱分析的圖27

         

         

         

然后分別給TIM,芯片,散熱器創(chuàng)建局部網(wǎng)格

FloEFD雙熱阻模型簡(jiǎn)要熱分析的圖28

         

         

         

網(wǎng)格所有面可以顯示網(wǎng)格

FloEFD雙熱阻模型簡(jiǎn)要熱分析的圖29

FloEFD雙熱阻模型簡(jiǎn)要熱分析的圖30

         

         

允許等待即可查看仿真結(jié)果。選中雙熱阻模型可以查看結(jié)溫

FloEFD雙熱阻模型簡(jiǎn)要熱分析的圖31

         

         

  文章來(lái)源:飛奔向地球的豬

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