项目实验平台的基本原理与功能操作

半导体照明散热设计与分析

(实验部分)天津工业大学主讲人：张建新4D4087/30/20231超大规模集成电路硅衬底抛光实验课程概况项目1：实验平台的基本原理与功能操作项目2：翅片散热器的设计与分析实验项目3：热辐射块和板的设计与分析实验项目4：热分布的瞬态分析实验项目5：LED投光灯的散热设计与分析实验7/30/20232超大规模集成电路硅衬底抛光本次实验的主要内容项目1：实验平台的基本原理与功能操作一、计算流体力学（CFD）概述二、CFD数值模拟的总体工作步骤三、CFD求解过程四、常用的商用热分析软件五、Icepak软件简介六、Icepak软件的基本操作七、单颗LED模块散热仿真的操作演示7/30/20233超大规模集成电路硅衬底抛光一便、斯计飞算葱流弟体董力码学剖（瓣C景F唉D言）校概绝述1更、怎C究F县D偶定洋义扇：通芒过罚计脑算懒机归数夏值州计变算城和窜图私像烤显拼示纱，离对肾包布含爸有徐流栗体孔流耕动直和挤传腐热府等良相牛关坝物危理着现割象灵的石系危统网所哭做胞的坝分酒析洲。2湾、隔C铅F籍D衬的要应浊用具：单氧纯父流团体焰的止场穷域导计剪算空扬气水帆体流定体肥参音与明传剧热维的怕场影域功计踪蝶算散辨热酒（轿环炸境禾级瞧、团系埋统送级黄、呜电务路纲板弃级倚、盆元合件咐级句）7盗/拨2李0珍/旧2芳0海2拐34超扬大晓规往模非集舍成邮电河路听硅必衬环底训抛大光7钩/您2膛0荷/锣2睬0寒2却35超恢大睡规锁模皮集俱成套电尘路承硅涉衬妹底米抛灯光3目、榴C涉F炊D猎的倚基滩本绣思反想把左原薯来疯在心时传间堡域雷和漏空喘间扒域今上连济续叹的序物驰理材量营的驼场（售如新：算速永度啄场窑、援温川度斥场浩、掠压燃力间场被等秀）杯，携用阁一蓄系筑列有杜限序个由离罢散愉点上胀的估变赔量渴值夸的集导合康来天代峰替，胀通扫过假一瓦定光的礼原巧则观和锡方食式晴建屡立忆起脊关羊于飞这孕些炊离降散芦点耕上予场缠变蜘量薪之雅间须关主系轰的代赴数粉方铸程乐组，淡然堵后求沟解代桨数股方里程斧组尿获睛得场境变莲量洗的包近疏似屋值。散盟热冬过库程退的逝C辰F识D略方帖法径，百实敞质计上虏就互是懂：散尿热蹄C汤F通D梅=舅流糖体炎力竖学粘+主传毯热边学魔+赵数迹值白分折析7哪/敲2菌0店/勿2诵0公2字36超昆大卫规奖模脑集嫌成坝电荒路非硅周衬泉底狂抛络光7焰/档2洲0牺/郑2令0捉2歉37超修大重规呜模泊集贺成榜电廊路蔬硅烤衬笨底他抛估光4略、丽热司分速析纽奉的不基挤本在方据法社及克其素对偶比

主要优点主要缺点作用传统的理论分析法1.计算结果具有普遍性；1.对计算对象进行抽象和简化后，才能得到理论平均解，带有较大误差；提供研究的理论基础2.影响因素清晰可见。2.对非线性情况，很少能得到解析解。实验测量法结果的真实可信度较高。1.受模型尺寸、流场扰动、人身安全、测量精度等外界因素的限制，内部结构难以测量；验证由其它方法分析得到的结果真实性2.实验成本高，周期长。CFD数值分析法1.克服了前面两个方法的缺点；1.需要将众多影响因素抽象成适合计算的物理模型和数学模型；提高热分析效率，展现场域数据的分布2.能快速得到不同情况下的温度场的分布数据。2.对研究者的理论基础和数值分析能力的要求较高。构框成侧了催热漂分哗析澡的冤完殖整朵体樱系7艺/文2宁0冈/暮2妥0何2篇38超君大雁规得模猴集柳成膀电班路逮硅利衬掏底伴抛挤光二傅、笛C五F酷D心数肯值炕模司拟乘的惕总舒体趁工派作爱步师骤1潮、歼建迷立群反妄映悬工域程箭问谁题巧或莫物淡理欺问倾题陷本灯质的蹦数肌学侍模江型绞：(喝C零F团D肺方绕法陈解滩决盒问柜题食的财出拒发寸点柳)2扩、顶寻汪求凶高惠效押率誓、代高拼准牛确球度纹的钉计序算害方甜法洒：(思C计F州D巡寿方封法拳的详核碎心刑)3嗓、允编宽制代功为能省程闹序阀和河进糟行劲计藏算梦：(迈花势费或时妙间同最惹多怠)4寒、恋显芒示辽计艘算浩结哈果冻：(码检胳查蠢和其分然析涛模隐拟戚质弱量厚)微分方程定解条件初始条件边界条件微分方程的离散和求解方法边界条件的处理（离散化）有限差分法有限元法有限容积(体积)法如：Icepak计算网格的划分输入初始条件和边界条件设定控制参数场域分布图场域点数据分布表7诱/望2粘0迹/帽2导0羡2锅39超廊大阻规蝴模箱集序成撇电乡丰路闯硅雷衬邻底米抛香光三具、找C址F浊D迫求琴解雪过企程计烟算二劈燕维靠空描间内无淡热怕源的稳舰态热传腾导换侦热怖情鸟况伏下哈的矛数脚值慈解协。洲假袍设悉计灯算殊区脚域绿为鞭正宁方妹形等，挎边档长渗=秩4醋m屯m池，妻左网侧枣、若右栏侧语和磁下仔侧尊边包界洞温跟度切为衣0条K朗，岛上踪蝶侧骗边略界宽温砍度渡为峰1现K炸。(宅1童)(库2侧)(溉3剖)(虫4夏)(芳5诊)(厌6瞒)(就7董)(希8咱)(致9觉)(星1支)热建准立踢控括制磨方晕程0xy0K0K0K1K4mm4mm①令能摄量出守惑恒围方盒程透：铁（呀包适含洽三脉维倍、唯源近项签、胸时姜间花项那）②派质仅量炎守宣恒星方凝程背：浅（替包久含诱三挪维绸、披时纹间即项零）③撒质蹄量半守元恒把的渣能鸽量堂守养恒炊方建程便：困（病二者维瓣、税无海时灭间革项忆、好无润源数项精）7淡/拐2巡寿0叨/变2跳0青2伴31蜜0超嫁大尤规航模逮集假成笔电煮路倘硅斗衬柄底存抛姑光计倾算二离维拜空转间内无灿热驻源的稳舱态扩传荷导换矛热警情针况洪下径的竞数孩值饲解识。贺假委设碗计勒算馋区焦域铸为天正贩方项形找，逐边逝长庭=阵4添m闻m读，迎左围侧赛、朝右育侧举和根下暮侧装边织界最温祸度席为阶0反K么，竟上私侧利边微界岸温严度庆为腰1至K毙。(梅1丝式)(合2鞭)(册3流)(希4肢)(患5陶)(折6誓)(右7跪)(艺8休)(伤9泳)(走2砍)旗确快立岭初以始交条择件董及最边镜界评条合件0xy0K0K0K1K4mm4mm①宁初悼始暗条坛件贤：燃因痕无敞时棒间垂项鹅，巡寿所撒以洪可清不蹦设团定窝初皮始江条换件恰。②顺边恒界会条泻件辆：(阶3小)环划占分悟计她算辅网们格阵，浪生对成泊计芦算浩节红点①墨划句分仁网宿格窗：暑采甚用慰“寇差索分察格丧式毕”胆离衬散宴成沫均趁匀冠网珠格尽，铁网扩格姨步虎长某=吉1部m俭m②顽节武点植编卫号顾：近用拐(治i逝,帆j稼)各坐仰标篇表疯示蹄每采一温个父节积点砍，老i戏=枯1燃,脏2腰,共3琴,姐4劫,福5哥;给j目=牢1喷,醉2王,程3崭,徐4适,赚5兽.0xyij(i,j)(i+1,j)(i-1,j)(i,j+1)(i,j-1)三迹、篮C奇F才D培求桂解舌过律程7乌/累2勉0婶/紫2肤0蒸2泛31雨1超穴大岗规庄模息集叫成鞠电钻路殿硅纳衬洁底耗抛翅光三疗、掠C洒F地D慨求俱解梁过肚程计搭算二日维轻空回间内无字热养源的稳锡态捧传斤导换是热躁情些况怪下窜的袜数济值争解色。万假蓬设介计赖算羡区誉域杰为积正绞方字形千，凉边渔长朗=续4坏m险m啄，守左晴侧恼、苹右撕侧知和芹下冠侧在边董界扫温雨度邻为含0忠K冶，商上天侧准边刘界秤温愉度研为撤1词K鱼。(泪1隙)(忠2性)(储3妖)(织4有)(宏5轨)(猾6摇)(政7窃)(捷8免)(血9满)(设4数)里建斗立杜离岭散纤方动程内胆节胞点铅的睡差梦分剖离画散坊方兰程0xy0K0K0K1K4mm4mm0xy(i,j)(i+1,j)(i-1,j)(i,j+1)(i,j-1)①大无融初锄始梳条六件济，辅所注以少无擦需潜离教散(腥5细)丢离援散缺初圆始源条毁件缩慧和没边教界郑条酿件②闻边唇界额节尘点姻的筋差摧分葱离车散弃方烦程7惑/狱2竭0弊/伸2稳0溉2血31症2超摇大结规芒模肠集用成呼电忽路絮硅率衬匀底恰抛鲜光三案、倚C锦F誓D外求剥解湖过喉程计赞算二流维叉空怒间内无交热疯源的稳娱态副传枣导换炼热淡情妻况割下宅的斤数赚值额解表。拌假条设脆计蓄算店区巡寿域未为规正咏方廉形序，吗边宫长彼=熔4抽m棉m粗，钱左族侧丹、赤右闯侧纵和抓下独侧匙边特界闸温爷度锁为溜0直K阵，激上炊侧可边咽界销温旱度弄为脚1恩K括。(融1鉴)(贤2新)(掌3符)(朝4狠)(罢5冤)(娇6绝)(苍7草)(词8毅)(挑9血)(丑6冶)族给坝定秤求红解凡控浮制摧参掉数将茂步费骤下(景4陈)乳(而5唯)殿所坐得病的营待只求明解联方察程鲁组腾写步成峰矩梨阵宵形携式温：0xy0K0K0K1K4mm4mm0xy(i,j)(i+1,j)(i-1,j)(i,j+1)(i,j-1)该廊系哀数调矩梦阵企为锻满辰秩民，知则净方举程镜组端有诉唯务一轧解耳，瘦其潮解判肯漆定嫁收乳敛棍，筑无臂需么给可定座控被制消参出数定。(合若册存什在缠对梁流挨项革，荐则渗必央须拼给杂定东控菌制算参舒数释)7呜/教2帮0存/印2竖0爆2育31缩慧3超尘大纯规速模递集诉成骡电捕路祝硅批衬拐底舰抛例光三用、姓C耳F帝D日求虑解劲过违程计却算二信维编空含间内无泥热押源的稳竞态像传侄导换宵热唇情趁况哭下展的握数忌值掠解惭。兼假誉设上计醉算打区举域练为株正减方敞形乞，群边群长钟=勒4摊m丝式m仔，仰左追侧验、闪右眯侧劣和耕下兆侧侍边海界由温斑度强为躬0庸K闷，政上族侧矮边该界谜温间度钻为忽1恐K储。(队1朽)(现2伏)(溪3俱)(未4闹)(蚕5味)(盆6迫)(袋7谨)(记8际)(薪9理)(怒7经)预求击解赚离盆散挠方艳程0xy0K0K0K1K4mm4mm0xy(i,j)(i+1,j)(i-1,j)(i,j+1)(i,j-1)该度方跪程扬组革往纠往省都诵很毫大徒，差采猜用扎的斯方演法辉可晚分今为质两颤大商类病：备直飞接魂解辰法中和橡迭抵代寨解姿法含。领其温中蜘迭长代贺解姥法笔占短内毛存腾较普小球，扯有叉利曲于自用惑小里机构器敏求神解乖大破问浓题亚，蓬因角此址商只用迹软芬件辈往宁往私采大用字迭编代溪解还法迁。7闲/将2兆0疫/魂2饭0弦2使31霜4超溜大区规混模坡集角成宽电暮路禁硅降衬甚底耳抛累光(留1绢)(票2障)(耍3浴)(蛙4带)(络5扇)(酒6销)(蔬7革)(到8闻)(患9宜)I释c渠e已p误a揭k求中郊的限残奋差销分哀析脱：富认踪蝶定码三谅种拼守婚恒苹方玻程趋（涨质浪量夸守疲恒梳、素能峰量朱守巴恒洞、陡动哗量娘守妥恒着）六的喂迭惨代威残奥差秩都兼小顾于棍1陡×雷1柱0-堂3，法且恨监优控犬点洞温集度困趋绕于弱平财衡壮时宗，莫可逼以污认夏为樱求挥解渗结苹果归收速敛答。三扒、姨C柜F抛D傅求盘解狭过判程(快8狂)钱解全收妖敛垫否7歌/垄2循0教/惊2森0斯2炸31而5超翅大就规青模贪集离成乔电恒路钥硅普衬脊底盛抛兴光流寇线规图等沿值宏曲庆线饮图矢馋量代图云蛮图7扣/恭2槽0斧/召2磨0钻2渔31静6超齿大久规笋模昆集兆成威电兴路隔硅咱衬叙底枪抛掠光四同、薪常裹用待的枯商与用锻热帖分什析嫂软繁件1断、沾软馋件数分释类通底用恒热颈分忠析尽软待件熔：席并仿不福是扔根箱据劈燕电丝式子桃设峰备施特阳点进而汗编题制批的橡，行但蔑可灾用铲于喷电杂子关设盾备郑热闸分漂析逢。如江：误F黎l泡o炼t摔r竿n疏、例A施l游g挂o永r妙、革A返n薪s闯y自s须等容。专脸用手电竖子功设符备遵热泡分做析罩软墓件侦：担专雀门载针绩对留电特子随设阿备胀特奸点鼓而剩开凉发椅，含具冲有扶较和大坏的杆灵专活蒙性使。如鹿：清B口E泛T冈A狐s境o尺f逮t陪、啄C彩o洁o隆l刃i台t渠、眨F榜l怪o监t裁h挑e遍r慈m吸、滤I学c置e背p是a握k起、穗Q总f兰i别n索、讽Q项L秆E变D毛等类。2妖、增软碌件抢的婆基拘本累架硬构数据输入及维护模块网格生成及显示模块数值计算模块（求解器）结果输出及显示模块7寒/闭2姜0怨/牙2拌0朴2禾31钩7超亚大斑规面模超集态成睁电做路嚼硅桂衬虚底愈抛械光五鹅、冒I匙c苹e营p涝a尽k怨软骑件道简灶介1俩、辽软洋件岛公剑司塑的旱发搜展F铸l祸u辨e太n厘t雀公总司故致毕力宵于李为孔用壤户副提炒供苍流结动葛模侄拟鸣及轨热两分泽析傻的茄仿筒真坊软泪件仰及毁服法务过，茧使用用黄户国大贺大吵改反进阵设崇计拐，白缩迷短存设浪计稳时妈间屈，慰从催而幕具虑有然强陕大捎的欧核他心械竞益争咳力巩和灾优帐势每。7楼/装2铁0腥/弦2该0奴2垫31确8超钱大备规酱模衰集洁成技电阔路证硅砖衬恨底名抛孙光2乓、抵F邮l捐u距e养n虫t淹公笔司颗的笛软逮件希品攀种F家L忍U均E箩N射T散6基宗于怜C辜F己D神的宝有喉限社体多积需法讲，表适锹用律于家可妖压活/圆不职可纲压掘流钟，旦层耍流狠/厌湍光流溉,喂包毒括颤化心学敞反鸣应梳和嫂多胶相扶流台。F踩I口D锋A轻P基尘于崇C貌F杠D呀的残有忧限坏元杂法让,梳适辉用焰于笛不遥可孕压抓/随可抹压芹流回，染层馆流动/课湍枯流膨,片包君括呢牛倡顿裂流齐体挤/摔非坡牛灾顿督流泉体浆,随自钱由逼界漠面召和弱流束体龄结跳构郑接鸟触撑面肺的享相改互钱作辨用P策O信L粪Y呆F重L抗O矿W基抽于狭C澡F雀D勤的肥有荐限如元陷法剪,尖适趁用届于绣模艰拟眠高啦粘芬性啊流挽动令(否如敏流吓变杂流熟体叠)们和够表乞面胸流孙动M兔i搭x叠S我i深m模摔拟榴混陕合锤过虽程笑的员专攀业希软号件I掏c饶e乖p立a朴k热光管煮理旁和名电佳子屡仪音器栽散旷热应分巧析归的误专喷业搬软猛件A汽i海r叫p后a凳k热辱管摧理身和住电遣子须仪架器毫散裁热烂分拐析伯的枣专余业织软售件7退/炎2牛0猪/磁2纹0衰2航31须9超副大优规项模负集乔成垫电馋路垒硅攀衬洞底腿抛破光3京、I饰c踏e预p动a祝k自是忧一捆种敌基赤于刚对仓象垃建仗模另的械软拌件I坡c伪e签p绍a采k柿允呼许努以啄下纲方割式烂建蜂模名:主充体县对叨象稀:黎如迅块代(理b腿l心o良c伏k独s窑)图,丸板中(什p集l唇a看t孩e锻s畏)驴,蓄风遗扇屡(茅f饿a浪n降s碍)裁,爽通膀风蜘口铸(毛v字e仅n闸t枯s态)庙,诞阻刊尼蛮(串r卫e疼s门i扒s贫t妥a脂n拔c牺e鬼)市等享。宏扒:渴如渗I气C滤封病装院,款P映C妇B棉s肥,桥辐皱射蜻散兼热若器恢,嗓详棵细梯风高扇侦曲休线专。7组/厚2套0已/懂2茧0活2按32锈0超旨大佣规将模迈集便成共电容路料硅垫衬底底某抛筑光4饥、I多c汗e巧p打a旷k夹的岭仿要真岸能松力稳谱态佣/妻瞬永态伶问梁题层位流篮/未湍剥流火模弹型强改迫跨对刃流虎/闪自哥然煤对钻流/遥混俊合询对金流陡多钞流贷体启问晶题内尊/啦外嗓流祸分踢析耦费合半传炊热辐货射固加定哥边陶界恳条猎件举/炎动艇边林界条固件共/呀对抖称奖边统界交条勾件依闹赖毒于蜘时毅间多的奥特墓性7传/伐2如0抽/辣2盆0讲2识32押1超艺大斤规数模及集欢成动电赢路砖硅戴衬送底权抛告光强纷大责的育网止格昌生等成诸:连搞续大非水结息构贵网偶格结够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