Come utilizzare Icepak per la progettazione termica di PCB
Icepak è uno strumento software di modellazione termica che può essere utilizzato per studiare i cambiamenti locali nella conducibilità termica nei circuiti stampati. Oltre alla funzione di fluidodinamica computazionale (CFD), lo strumento software tiene conto anche del cablaggio e dei via della scheda del circuito, quindi calcola la distribuzione della conducibilità termica sull'intera scheda del circuito. Questa caratteristica rende Icepak molto adatto per il successivo lavoro di ricerca.
Progetto originale e verifica del modello:
Il metodo di analisi termica comune consiste nel calcolare il valore medio dell'effettiva conduttività termica parallela e normale dell'intero circuito in base al numero, allo spessore e alla percentuale di copertura dello strato di rame e allo spessore totale del circuito, quindi calcolare il conduttività termica del circuito utilizzando la conduttività termica media parallela e normale.
Il modello Icepak viene creato in base al file ECAD nell'applicazione server 1U. Le informazioni di instradamento e tramite del circuito stampato originale vengono importate nel modello.
Per controllare la distribuzione della conduttività termica, è possibile assegnare la condizione al contorno della temperatura costante di 45 gradi alla parte posteriore della scheda PCB e la condizione al contorno del flusso di calore uniforme può essere assegnata alla parte superiore. L'alta temperatura rappresenta una bassa conducibilità termica e la bassa temperatura rappresenta un'alta conduttività termica. Dalla figura si può notare che la temperatura è più alta nella zona senza cablaggio e più bassa nella zona con più cablaggio. Nella zona con grandi vie, la temperatura è vicina a 45 gradi.
Ciò dimostra che la distribuzione della conduttività termica è coerente con la distribuzione del cablaggio nel progetto originale. Per ottenere l'effetto locale di piccoli fori, è necessario utilizzare una dimensione della griglia di sfondo più piccola.Quando i risultati della simulazione della temperatura massima di ciascun gruppo di elementi chiave vengono confrontati con i risultati del test, scopriamo che hanno una buona coerenza.
Il design del PCB ha una copertura di cablaggio relativamente ampia, progettata per aumentare la dissipazione del calore nel circuito stampato e quindi ridurre la temperatura del regolatore di tensione. Tuttavia, in alcuni casi, per ridurre il costo, è necessario ridurre la copertura del cablaggio e non utilizzare un dissipatore di calore. Pertanto, il cablaggio verrà modificato e quindi verrà utilizzato il modello di verifica per prevedere la temperatura del regolatore.
