Kako uporabljati Icepak za termično načrtovanje PCB
Icepak je programsko orodje za termično modeliranje, ki se lahko uporablja za preučevanje lokalnih sprememb toplotne prevodnosti v tiskanih vezjih. Poleg funkcije računalniške dinamike tekočin (CFD) programsko orodje upošteva tudi ožičenje in prehode vezja ter nato izračuna porazdelitev toplotne prevodnosti na celotnem vezju. Zaradi te lastnosti je Icepak zelo primeren za naslednje raziskovalno delo.
Prvotna zasnova in preverjanje modela:
Običajna metoda toplotne analize je izračun povprečne vrednosti efektivne vzporedne in normalne toplotne prevodnosti celotnega vezja glede na število, debelino in odstotek pokritosti bakrene plasti ter skupno debelino vezja, nato pa se izračuna toplotna prevodnost vezja z uporabo povprečne vzporedne in normalne toplotne prevodnosti.
Model Icepak je ustvarjen v skladu z datoteko ECAD v strežniški aplikaciji 1U. Informacije o usmerjanju in prehodu izvirnega vezja so uvožene v model.
Da bi preverili porazdelitev toplotne prevodnosti, lahko zadnji strani plošče tiskanega vezja dodelite mejni pogoj konstantne temperature 45 stopinj, vrhu pa lahko dodelite mejni pogoj enotnega toplotnega toka. Visoka temperatura predstavlja nizko toplotno prevodnost, nizka temperatura pa visoko toplotno prevodnost. Iz slike je razvidno, da je temperatura višja v območju brez napeljave in nižja v območju z več napeljave. Na območju z velikimi prehodi je temperatura blizu 45 stopinj.
To kaže, da je porazdelitev toplotne prevodnosti skladna s porazdelitvijo ožičenja v prvotni zasnovi. Da bi dosegli lokalni učinek majhnih lukenj, je treba uporabiti manjšo velikost mreže ozadja.Ko rezultate simulacije najvišje temperature vsake skupine ključnih elementov primerjamo z rezultati preskusa, ugotovimo, da imajo dobro konsistentnost.
Zasnova tiskanega vezja ima relativno veliko pokritost ožičenja, ki je zasnovana tako, da poveča odvajanje toplote v vezju in tako zmanjša temperaturo regulatorja napetosti. Vendar je v nekaterih primerih za zmanjšanje stroškov potrebno zmanjšati pokritost ožičenja in ne uporabljati hladilnega telesa. Zato bo ožičenje spremenjeno, nato pa bo model preverjanja uporabljen za napovedovanje temperature regulatorja.
