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散熱方案中包含一風(fēng)扇，利用供貨商提供的風(fēng)扇性能曲線(P-Q curve)，在Ansys Icepak做相應(yīng)特性設(shè)置。風(fēng)扇性能(P-Q curve)及模型圖紙從發(fā)熱組件的功率規(guī)范書(shū)中，可設(shè)置相應(yīng)發(fā)熱狀態(tài)，一般供貨商數(shù)據(jù)中可獲得2R發(fā)熱模型；我們?cè)贏nsys Icepak中相應(yīng)去設(shè)置Network發(fā)熱量及熱阻即可。

Icepak封裝熱模擬的特點(diǎn)? 與EDA軟件接口完善。設(shè)計(jì)->仿真流程通暢便捷? 多種層次的模型 詳細(xì)模型（封裝廠家），雙熱阻模型，DELPHI模型（封裝廠家->下游廠家）? 提供JEDEC*標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的測(cè)試條件，自動(dòng)生成符合JEDEC標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試環(huán)境。*JEDEC即固態(tài)技術(shù)協(xié)會(huì)，是微電子產(chǎn)業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)。

為提高散熱效率，降低散熱通道熱阻，將功率大的器件焊接在貼近金屬底座的內(nèi)表面的下電路板上，將功率小的器件排布于上電路板，上電路焊接在金屬引線上，功率器件的散熱模型采用典型的45°散熱模型，見(jiàn)圖3～圖5。

對(duì)于PCB板級(jí)熱仿真，Icepak可以導(dǎo)入精確的布線，并通過(guò)metal fraction計(jì)算局部的導(dǎo)熱系數(shù)，這樣更好的得到一個(gè)貼合實(shí)際的結(jié)果。它還提供了各種熱阻模型，常用的雙熱阻模型，以及DELPHI模型，以及詳細(xì)模型。除此之外還包含各種宏命令，方便對(duì)于特定問(wèn)題的求解，它也可與ANSYS workbench中其他模塊數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)。 做板級(jí)熱仿真，首先第一步便是參數(shù)的收集。

采用熱分析軟件ANSYS ICEPAK進(jìn)行仿真分析。在 ICEPAK15.0 版本中建立 LED 散熱仿真模型，主要由LED 燈、導(dǎo)熱介質(zhì)和散熱器組成?？紤]到 LED 內(nèi)部熱阻是一穩(wěn)定值，因此，把模型中每個(gè) LED 看成一個(gè)熱源，忽略 LED 每部結(jié)構(gòu)，將每個(gè) LED 燈設(shè)置為溫度監(jiān)控點(diǎn)。采用自然對(duì)流模式，空氣的自然對(duì)流系數(shù)取平均值7.5 W/(m·K)[7]。

冷卻液流量小于3 L/min時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)的冷卻液隨著流量的增加而增加，冷板的散熱性能得以提高，但是冷板自身熱阻影響了熱量的傳遞速度，導(dǎo)致熱量無(wú)法及時(shí)傳遞給冷卻液，因此當(dāng)流量大于3 L/min時(shí)，趨勢(shì)逐漸緩慢，散熱性能沒(méi)有很大提高。

熱仿真教程從零開(kāi)始學(xué)散熱——實(shí)用Ansys Icepak熱仿真教程視頻教程_培訓(xùn)課程-技術(shù)鄰 (jishulink.com)4—從零開(kāi)始學(xué)散熱——實(shí)例、方法和思維從零開(kāi)始學(xué)散熱——實(shí)例、方法和思維視頻教程_培訓(xùn)課程-技術(shù)鄰 (jishulink.com)

o 雙向耦合：熱?結(jié)構(gòu)（變形改變接觸熱阻 / 對(duì)流面積），適合大變形、接觸界面熱阻敏感的問(wèn)題（如剎車盤熱 - 應(yīng)力耦合）。三、模塊選擇建議1. 優(yōu)先選穩(wěn)態(tài)熱分析做快速方案篩選，再用瞬態(tài)熱分析驗(yàn)證動(dòng)態(tài)響應(yīng)，最后用Fluent優(yōu)化流體對(duì)流細(xì)節(jié)。2.

實(shí)例講解：通過(guò)多個(gè)實(shí)例（如機(jī)箱和風(fēng)扇、單板和元器件、雙熱阻芯片和簡(jiǎn)化的散熱器等），詳細(xì)講解建模方法、求解流程以及Icepak的后處理功能。

值得一提的是，如果條件允許，仍舊強(qiáng)烈推薦通用的電子散熱問(wèn)題使用 Icepak 軟件進(jìn)行仿真計(jì)算，因?yàn)槠湓诟鱾€(gè)方面的工作效率都遠(yuǎn)高于Fluent（比如常用散熱設(shè)備的處理，Icepak 已經(jīng)具備了基于對(duì)象的求解方法）。

值得一提的是，如果條件允許，仍舊強(qiáng)烈推薦通用的電子散熱問(wèn)題使用 Icepak 軟件進(jìn)行仿真計(jì)算，因?yàn)槠湓诟鱾€(gè)方面的工作效率都遠(yuǎn)高于Fluent（比如常用散熱設(shè)備的處理，Icepak 已經(jīng)具備了基于對(duì)象的求解方法）。 散熱翅片散熱翅片又稱翅片式散熱器，是氣體或液體熱交換器中使用最為廣泛的一種換熱設(shè)備，同時(shí)也是 Fluent仿真中電子散熱問(wèn)題最為常見(jiàn)的設(shè)備。

通過(guò)施加微小凸點(diǎn)或棱條，熱源表面積增加，溫度可能會(huì)下降，更重要的是，凸點(diǎn)或棱條減少了與人體接觸的有效面積，提高了接觸熱阻，人體燙感被緩解。

ANSYS電子散熱仿真解決方案的主要應(yīng)用軟件是ANSYS ICEPAK，能夠滿足快速迭代的需求。安世亞太流體應(yīng)用工程師高征宇為大家介紹了ICEPAK的精確電子模塊建模、高質(zhì)量貼體網(wǎng)格等功能，展示了電熱損耗耦合解決方案、電熱-結(jié)構(gòu)耦合解決方案、系統(tǒng)控制熱仿真解決方案。

產(chǎn)品小貼士 Ansys Icepak是一款用于電子熱管理的CFD求解器。它可以預(yù)測(cè)IC封裝、PCB、電子裝配體/外殼和電力電子設(shè)備中的氣流、溫度和傳熱。Ansys Mechanical是業(yè)界領(lǐng)先的有限元求解器，具有結(jié)構(gòu)、熱學(xué)、聲學(xué)、瞬態(tài)和非線性功能，可幫助改進(jìn)建模。

散熱也有熱設(shè)計(jì)軟件（比如ICEPAK），通過(guò)計(jì)算導(dǎo)熱熱阻等，獲得芯片結(jié)溫，確保芯片不會(huì)過(guò)熱。而力學(xué)可以用ANSYS的mechanical模塊，可以通過(guò)模擬實(shí)際封裝工藝流程，確保bump壽命。 華為專利的仿真校核和驗(yàn)證 針對(duì)華為專利內(nèi)容，下面做了一系列仿真來(lái)對(duì)此等結(jié)構(gòu)進(jìn)行校核。首先最重要的是bump壽命以及warpage，畢竟可靠性不達(dá)標(biāo)性能再好也沒(méi)有用。

如下可以通過(guò)熱仿真軟件進(jìn)行探究的熱設(shè)計(jì)因素有（ ）A不同TIM厚度、導(dǎo)熱系數(shù)帶來(lái)的溫度變化 B不同結(jié)構(gòu)件材質(zhì)導(dǎo)熱系數(shù)影響 C外殼形態(tài)設(shè)計(jì) D散熱器/冷板形態(tài)設(shè)計(jì) E熱管布局、VC選型 F風(fēng)扇選型 G泵的選型 H熱源布局 I風(fēng)道設(shè)計(jì)、液冷流道設(shè)計(jì)J開(kāi)孔率影響 K過(guò)孔影響 L芯片封裝熱阻影響

軟件具備主流CAD軟件生成的復(fù)雜幾何模型導(dǎo)入接口，可利用ECXML文件導(dǎo)入FloTHERM或Icepak軟件的幾何數(shù)據(jù)。電子散熱模塊具備非結(jié)構(gòu)化六面體網(wǎng)格剖分功能，支持?jǐn)?shù)億量級(jí)網(wǎng)格單元數(shù)量。軟件能夠采用非連續(xù)的多面體網(wǎng)格剖分技術(shù)實(shí)現(xiàn)cutcell網(wǎng)格；支持局部加密網(wǎng)格和設(shè)置邊界層網(wǎng)格；具備半自動(dòng)網(wǎng)格剖分技術(shù)，自動(dòng)識(shí)別并調(diào)整固體邊界網(wǎng)格密度；支持網(wǎng)格統(tǒng)計(jì)與網(wǎng)格質(zhì)量檢測(cè)。