導熱分析時的接觸熱阻
瀏覽:7468 評論:3 收藏:5
在現代電子設計中,熱設計變得越來越重要。更小的體積,更高的功率,這些要求越來越多。在傳感器設計中,熱量從熱源傳遞到芯片,如果將芯片用壓貼的方法,芯片跟熱源中間的熱阻對芯片的響應時間有很大的影響。在這些熱阻中,接觸熱阻又是最重要的組成部分。
接觸熱阻在很多情況下是關于壓力的函數。
下圖中顯示了接觸熱阻跟壓力的關系,三根曲線分別是接觸面是本體本身的材料,即接觸面為空氣。除此之外還有氦氣跟導熱脂。

壓力很小時熱阻很大,隨著壓力的增加熱阻逐漸減小,直到到達一個穩定的值。
我們可以通過上面的曲線得到接觸熱阻的值,從而進行傳熱的計算。但是很多情況下,接觸面的壓力并不是平均分布的,如果是螺栓連接,那么在近螺母處,接觸壓力比較大,如何在CAE分析時考慮壓力分布不均的影響呢。
模型使用100*100*10mm的塑料板,螺栓直徑為10mm,考慮螺栓預緊力為10Mpa時接觸壓力的分布。隨后將鐵板一面設置為100攝氏度,另一面設置為自然對流,對流系數為10w/m^2K, 環境溫度為20℃。

計算結果如下

圖1: 接觸面壓力分布

圖2. 接觸后的變形(放大100倍)

圖3:10s后溫度分布,可見溫度首先在接觸壓力大的地方傳遞

圖4. 接觸面上的熱通量
以下內容為付費內容,請購買后觀看
9人購買
接觸熱阻教程
技術鄰APP
工程師必備
工程師必備
- 項目客服
- 培訓客服
- 平臺客服
TOP
2
3
5




















