IC封装的热阻网络模型

Posted 2021-04-07 热设计之家

网络模型之网络为二维对象，并应用电阻-电容表示内部关系，可在稳态或瞬态分析中模拟IC封装。另外，网络模型可用于模拟冷板和内流型外置换热器，其中内流型外置换热器的流体参数已知，可确定流量，并可以如流体回路开口（Recirculation Opening）那样由函数分析或表征。

热阻网络模型为Icepak分析对象的抽象表达。网络对象可用于创建非常复杂（较为任意的连接关系）的热阻网络。每个热阻网络对象包含一系列与内部网络节点连接的面。内部网络节点也可以与边界节点连接，这些边界节点可被定义为恒壁温（第一类）或恒热流（第二类）边界条件。另外，面节点相互之间亦可连接。

为一模型配置热阻网络，必须要指定该模型的位置信息（也就是与网络节点连接面的位置和尺寸信息）、网络节点数量和网络节点之间的关系。

网络由Icepak中的一个或多个二维对象构成。网络的位置和尺寸参数根据网络面的几何特性确定。网络几何包括长方形、二维多边形、圆面和斜面。

图10.1和10.2分别代表了IC封装的稳态分析模型和瞬态分析模型，其中图10.1常用来表示双电阻网络模型。电阻Rjc表示结——壳热阻值，电阻Rjb表示结——板热阻值。热阻模型的目的是模拟主路径上节点热流向壳端和板端散失的过程，该模型也主动忽略了四个侧面与外界的换热。在图10.2中，C表示热容。

图10.3给出了一种更为复杂的网络模型。有别于双电阻模型，四电阻模型在壳端和板端分别设置了两个独立的温度值，并设置合适热阻值与节点连接。沿着这样的思路，IC封装的顶面、底面和侧面都可以拆解为多个等温区域，进而构建更为复杂的热阻网络模型。

参考文献

[1] ANSYS Icepak User's Guide.

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