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ICEPAK 单板级热分析

ICEPAK拥有出色的网格生成能力和迭代计算能力,在单板级热设计建模中,怎样对元器件进行建模,元器件中哪些性能参数是有用的呢,下面跟着我看一下怎么建模。
工具/原料
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ICEPAK 软件

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器件资料

方法/步骤
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首先我们查阅一下器件资料,此处以GSIB1520器件为例一般器件资料会有THERMAL CHARACTERISTICS这一项,在这里我们可以找到器件的热阻信息,此器件的有两个热阻Rja=22,Rjc=1.5。热阻Rjc:芯片的热源结到封装外壳间的热阻,Rja:芯片的热源结(junction)到周围冷却空气(ambient)的总热阻。那么这种情况下,此封装就需要增加散热器辅助其散热

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继续查找器件资料,可以看到此封装的结温Tj最大为150℃,一般情况下,我们会区最恶劣的环境下仿真,最后仿真器件的结温应≤K*Tj,K为安全系数,根据不同行业选取,

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在ICEPAK中建立模型,在单板级和系统级的仿真模型中为减少计算量,一般用Block模拟中的双热阻模型模拟封装,图示是我建立的封装模型,发热量为6.4W

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将需要散热的器件及模型建立完成后就可以仿真了,注意在Basic parameters将环境温度改成最恶劣的温度

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接下来就可以初始化跑仿真了,网格软件会自动划分网格,仿真跑完以后,就可以查看模型结果了,操作见图式

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判定是否满足使用条件,仿真结果显示在45℃环境下,封装的最大结温为110.153℃,距离Tjmax有将近40℃的余量,故认为其满足实际要求,后续也可以对散热片进行优化。

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