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为结构设计师提供的实时热仿真工具- MSC PICLS

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发表于 2019-4-1 10:34:37 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自 中国


                              

为结构设计师提供的实时热仿真工具- MSC PICLS



【PICLS】零件温度与电气布线的关系(2)        


电气布线薄厚影响              


上次着眼于布线面积比较了零件温度,不过,此次考察布线的铜箔厚度的影响。零件和上次一样是二极管,发热量是0.371 W,零件尺寸是7.6 mm×4 mm×2.8 mm。              

启动PICLS进行设定。首先,从①[尺寸和构成]制作基板。此时,基板的大小和层数适当即可,不过,请把L1的厚度作为35μm(默认值)。接着,单击②[部品]。对话框中输入二极管外形大小和发热量,并将它们放置在基板的任意位置。              




接下来追加电气布线。单击画面右上方的工作层③L1。然后,④[布线]单击,在二极管下方拖动鼠标配置矩形的布线(大小合适即可)。⑤双击配置的配线部件,会显示布线(变更)对话框,在[外形尺寸]的[X]中输入[20][mm]、[Y] [10][mm]并点击适用。然后,将鼠标拖放到图18.1中的位置。在这种状态下单击⑥结果,部件温度如图18.2所示。


18.1 配置布线

   




18.2 布线铜箔厚度35 μm 时温度分布


接下来试着改变布线的铜箔厚度吧。①单击[尺寸和构成]将L1的厚度从35μm变更为70μm,点击OK。接着,单击②结果,确认温度。图18.3中显示了结果,可以看出零件温度下降了。



図18.3 布线铜箔厚度70 μm 时温度分布



如上所述温度下降是因为铜箔厚度增加,使得散热截面积加大,零件产生的热量容易向外散出。反过来铜箔的厚度变薄,因为热阻抗增加,导致零件温度上升。   

         

图18.4显示了不同铜箔厚度下的零件温度与布线的面积的关系。布线越厚的效果越好,另外,面积越大,由于铜箔厚度的影响,温度下降量也越多。              

另一方面,如果铜箔的厚度很薄的话,零件温度的下降量少,面积达到一定程度之后,几乎看不到冷却效果。另外容易被忽略的是,如这个例子,基板不同,零件温度差异很大,这是极为重要的点。设备制造商提供的应用基本设计参数中可能有散热设计的例子。在这种情况下,必定有关于的基板的描述,此时确认有没有与实际基板不同的地方是很重要的。




电气布线面积[mm2]


18.4 部件温度与放热铜板厚度关系

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