Como usar o Icepak para design térmico de PCB
Icepak é uma ferramenta de software de modelagem térmica que pode ser usada para estudar mudanças locais na condutividade térmica em placas de circuito. Além da função de dinâmica de fluidos computacional (CFD), a ferramenta de software também leva em consideração a fiação e as vias da placa de circuito e, em seguida, calcula a distribuição de condutividade térmica em toda a placa de circuito. Esse recurso torna o Icepak muito adequado para o trabalho de pesquisa a seguir.
Design original e verificação do modelo:
O método comum de análise térmica é calcular o valor médio da condutividade térmica paralela e normal efetiva de toda a placa de circuito de acordo com o número, espessura e porcentagem de cobertura da camada de cobre e a espessura total da placa de circuito e, em seguida, calcular o condutividade térmica da placa de circuito usando a condutividade térmica normal e paralela média.
O modelo Icepak é criado de acordo com o arquivo ECAD no aplicativo do servidor 1U. As informações de roteamento e via da placa de circuito original são importadas para o modelo.
Para verificar a distribuição da condutividade térmica, a condição de limite de temperatura constante de 45 graus pode ser atribuída à parte traseira da placa PCB e a condição de limite de fluxo de calor uniforme pode ser atribuída à parte superior. Alta temperatura representa baixa condutividade térmica e baixa temperatura representa alta condutividade térmica. Pode ser visto na figura que a temperatura é maior na área sem fiação e menor na área com mais fiação. Na área com grandes vias, a temperatura fica próxima a 45 graus.
Isso mostra que a distribuição da condutividade térmica é consistente com a distribuição da fiação no projeto original. Para obter o efeito local de pequenos furos, um tamanho de grade de fundo menor deve ser usado.Quando os resultados da simulação da temperatura máxima de cada grupo de elementos-chave são comparados com os resultados do teste, descobrimos que eles têm boa consistência.
O design do PCB possui uma cobertura de fiação relativamente grande, projetada para aumentar a dissipação de calor na placa de circuito e, assim, reduzir a temperatura do regulador de tensão. No entanto, em alguns casos, para reduzir o custo, é necessário reduzir a cobertura da fiação e não usar dissipador de calor. Portanto, a fiação será modificada e, em seguida, o modelo de verificação será usado para prever a temperatura do regulador.
