后一讲floefd电子散热补充

FloEFD电子散热补充资料FloEFDTraining2电子散热基础目录EL-模块

PCB生成器双热阻简化模型焦耳热热管工程库板和部件建模简单，更详细(重叠部件)IDF导入热过孔3热分析模型要求原则上,任意

CAD图可以用来分析电子散热，然而机械图稿含有过多细节通常不能作为热分析模型！简化和改进/替换模型是必要的剔出不参与分析的部件如螺钉、引脚、密封等封闭孔替换风机叶片模型和穿孔部件创建

物理部件和电路板模型4电路板建模不要仅使用Epoxy(k=0.2W/mK)Level0:k=10W/mKLevel1:各向异性传导率Level2:各层详细信息Level4:所有电路(traces)。不可能。In-PlaneConductivity(W/mK)NormalConductivity(W/mK)5IDF导入IDF是一种标准的

ASCII格式，描述电路基板外形和零件资料。*brd,*bdf/*emn,*emp/*.bdf,*.ldf/

其他根据要求可提供设计信息FloEFD可导入IDF格式所有部件作为单独的一个体创建不可以筛选IDF格式模型只是包含高度的封装规格

(模型精简是必要的)6IDF修复删除不必要的小部件将其总功率平铺到电路板上删除不必要的细节

(孔)最后简化模型替换块状区域2R模型详细模型7PCB生成器

(EL模块)手动输入k

可定义任意板PCB生成器通过PCB结构和指定的导体与绝缘材料得到两个方向的导热系数、法向和层内导热系数PCB可以是任意方向如：斜置板8

模拟建议:PCB形状必须是矩形的块状.对于斜置PCB与另一非斜置PCB,建议斜板直接插入非斜板或者连接块，连接部分的网格要细化.例如,该区域应该细分网格:最简单的方法是采用局部网格设定连接的边和设定增加固体网格等级.9热过孔使用一带有效传导率垂直于PCB的固体模拟穿孔需要了解层的详细信息dviadCudpitch10封装模拟CAD库内的模型通常不能直接作为热分析模型晶体管建模Level0:仅标记铜为热源删除辅助部件(引脚,外壳等)Level1:在塑料块中添加芯片和铜嵌套部件Level2:创建包含引脚、芯片和黏结件的热模型11其他

(逻辑)封装Level0:块集总传导率k=5to20W/mK指示壳温Level1:双热阻简化模型相信供应商提供的datasheet注意:只有主要热流流向电路板或者外壳，

2R模型概念才成立。半数情况下经常有争议。122R部件简化模型(EL模型)双热阻部件简化模型针对电子封装模拟.需要预定义：结－壳热阻(Rjc)和结－板热阻(Rjb)。FloEFD中封装几何由两个板型固体组成，分别代表结与壳,双热阻模型将热阻数据分别应用上去。基于JEDEC标准做过测试。13FloEFD:电子模块特性列表电子模块特性焦耳热双热阻部件简化模型多孔板热管简化模型PCB生成器工程数据库:2-R器件库工程数据库:多孔板库工程数据库:风扇库工程数据库:部件材料库工程数据库:TEC库工程数据库:电子固体材料库工程数据库:界面材料库

EDB=工程数据库14FloEFD:电子模块特性流动分析菜单升级新的工具条工程数据库升级15多孔板

(EL模型)该简化模型主要用来代表多孔的薄板。它可以作为开口压力条件或风扇条件下的增加附加条件。多孔板需要定义开孔率,开孔形状(圆,矩形或者规则多边)以及孔的尺寸。自动计算压降系数16焦耳热

(EL–模型)

软件能够计算导电固体的稳态直流电。材料的电阻率可以是各向同性或者是各向异性或者随温度而变化。自动计算相应具体的焦耳加热效应，包括传热计算。只有导电材料如金属与复合金属材料才能计算电势和电流。绝缘体,半导体,流体以及无效区域无法计算电势和电流17焦耳热

(EL模型)建模建议建议良好解析不与全局坐标系统对齐的薄单元如薄型弯曲导线.当在厚度方向有5个单元时薄型弯曲导线的良好精度就能得到。如果它与全局坐标系平面对齐(不弯折，与网格无角度)就没有必要细化薄型单元.建议对更高电阻值的元件使用更高精度的网格接触面也应划分好计算网格不要在一个面以上应用电阻率。输入值默认为总电阻0V

1A0V1A

18焦耳热-PCBs主要目标确定走线最高温度设计受到FR4的传导极限(为110ºC)或焊料完整性的限制确定所需走线宽度以避免产生热问题确定最大容许电流确定所沿走线的电压降0mV1A19焦耳热–网格化问题0mV1A20焦耳热–网格化问题0mV1AUseCADGeometry:ONUseCADGeometry:OFF21焦耳热–网格化问题1A22焦耳热–网格化问题使用CAD模型:OFF使用CAD模型:ON23焦耳热–网格化问题

在与网格坐标不对齐的走线截面上，至少要保证有5个网格，由于无法保证所有走线部分都满足这一要求，因此需要进一步检查。

24焦耳热–网格化问题25热管简化模型

(EL模型)模型代表热管，需要指定热管整体有效热阻，指定热流进出口面。热管性能取决于许多因素，如斜度、方向、长度等。用户可以通过指定不同的有效热阻模型仿真不同的条件。避免了模拟复杂的两项流。26EngineeringDatabase-库升级

(EL模型)特性新增了大量的固体材料、风扇、TEC和双热阻部件库。新增了界面材料库。新增了代表IC封装的单块库，提供有效密度，有效导热系数。优势用户可以直接获取预定义的与电子部件相关的有效特性并可以扩展库对电子散热分析作用巨大27工程数据库:风扇库

(EL模型)28工程数据库:部件材料库

(EL模型)支持JEDEC标准支持封装类型：CBGA,ChipArray,LQFP,MQFP,PBGA,PLCC,QFN,SOP,SSOP,TQFP,TSOP,TSSOP29工程数据库:TEC库

(EL模型)Marlow和Melcor部件支持库30工程数据库:电子固体材料库

(EL模型)典型电子系统设计所需材料包括的材料有：IAlloys,Ceramics,Glasses&Minerals,Laminates,Metals,Polymers和Semiconductors.

为典型的IC封装提供特殊的单热阻库。31工程数据库：界面材料库

(EL模型)界面材料库：Bergquist,Chomerics,DowCorningandThermagon.

这些数据通常很难获取，这些数据都比较真实。32创建简化模型33简化模型为什么系统级分析需要简化模型？更快的解决方案更少网格减少迭代–简化耦合换热问题操作简便、调整方便使用简化模型模拟的典型设备电源设备滤波器,EMI屏蔽设备电路板热交换器34简化模型简化模型的流体部分固体模型代表全封闭区域模型多孔区域定义多孔介质简化模型的热部分设定热源为所有物体热量35流向电路板长度L子板平板散热器母板元件简化模型计算风道分析当设备压降信息缺乏时需要验证流阻设定时需要案例:创建电路板简化模型36计算风道分析(仅流动)电路板侧面图电路板正面图简化模型说明: -母板不包含在风道分析中 -电路板元件入口和出口细分网格入口(默认)出口(默认)L计算域1,2,3,4:对称面LL母板元件+子板1234子板散热器37说明:如果实际压降vs速度测试数据已知（从包含近似模型的实际风道模型到以下幻灯片中显示的模型中），可以立刻设置多孔介质。在模拟项目的前后计算域需分别扩展一个长度，值得注意的是这也许还不够。所以应该经常检查入口流动是否均匀（均匀的压力场），同时在项目后面检查流动结束时恢复的位置。如果出口处流动没有完全恢复，则需扩展计算域保证均匀的出口流动。38计算风道分析入口应用典型速度

(200to800ft/min)使用‘CloneProject’功能迅速变更速度在批处理中计算3-4个速度测量不同速度下通过风道的

DP在入口设定压力目标点定义EquationGoal，减去环境压力获取DP记录

DP和对应的V速度在一列，压降在其右一列简化模型39为多孔介质创建固体模型应与显示的所有模型的边界匹配记录截面流动面积记录流动方向长度简化模型40移除详细模型元件控制固体模型压缩和/或删除简化模型41工程数据库中定义多孔介质‘Unidirectional’(单向性)，以及‘PressureDrop(压降),Flowrate(流速),Dimensions(尺寸)’等选项输入之前记录的域和长度点击TablesandCurves图标简化模型42TablesandCurves图标(表格和曲线)从数据表粘贴(Ctrl-V)到图表简化模型43计算风道分析重新运行包含多孔介质的风道分析模型(没有其他模型!)保证详细模型和简化模型所计算的DP一致简化模型