Strømkjøling for å optimalisere kretsytelsen og kostnadene
Termisk simulering er en viktig del av utviklingen av kraftprodukter og produktmaterialeretningslinjer. Optimalisering av størrelsen på modulen er utviklingstrenden for terminalutstyrsdesign, noe som fører til konvertering av varmespredningsstyring fra metallvarmevasken til PCB kobberlag. Noen moduler bruker i dag lavere koblingsfrekvenser for strømforsyninger i brytermodus og store passive komponenter. For spenningskonvertering og passivitetsstrøm som driver den interne kretsen, er effektiviteten til den lineære regulatoren relativt lav.
Etter hvert som funksjonene blir rikere, blir ytelsen høyere og høyere, og enhetsdesignet blir stadig mer kompakt. På dette tidspunktet blir IC-nivå og systemnivå varmespredningssimulering svært viktig.
Arbeidsmiljøtemperaturen til noen bruksområder er 70 til 125 °C, og temperaturen på enkelte bilapplikasjoner i die-size er til og med så høy som 140 °C. For disse applikasjonene er den uavbrutte driften av systemet svært viktig. Når du optimaliserer elektroniske design, blir nøyaktig termisk analyse under forbigående og statiske verst tenkelige scenarier for de to ovennevnte bruksområdene stadig viktigere.
Varmesprednings- og termisk motstandsbanene er forskjellige i henhold til forskjellige implementeringsmetoder: Varmespredningsputene som er koblet til det indre kjøleribbepanelet eller varmespredningshullene ved krysset mellom fremspringene. Bruk lodding for å koble den eksponerte termiske puten eller støttilkoblingen til det øverste laget på PCB. En åpning på PCB under den eksponerte termiske puten eller støttilkoblingen, som kan kobles til den utvidede kjøleribbebasen som er koblet til modulens metallhus. Bruk metallskruer til å koble kjøleribben til kjøleribben på det øverste eller nederste kobberlaget på PCB på metallskallet. Bruk lodding for å koble den eksponerte termiske puten eller støttilkoblingen til det øverste laget på PCB. I tillegg er vekten eller tykkelsen på kobberbelegget som brukes på hvert lag av PCB svært kritisk. Når det gjelder termisk motstandsanalyse, påvirkes lagene som er koblet til de eksponerte padsene eller støtene direkte av denne parameteren. Generelt sett er dette topp-, kjøleribbe- og bunnlagene i et kretskort med flere lag. I de fleste applikasjoner kan det være et to-unse kobber (2 unse kobber = 2,8 mil eller 71 μm) ytre lag, og et 1-unse kobber (1 unse kobber = 1,4 mil eller 35 μm) indre lag, eller alle er 1 unse tungt kobberkledd lag. I forbrukerelektronikkapplikasjoner bruker noen applikasjoner til og med 0,5 gram kobber (0,5 unser kobber = 0,7 mil eller 18 μm) lag.
Modelldata
Å simulere skjæretemperaturen krever et IC-layoutdiagram, som inkluderer alle kraften FETs på matrisen og de faktiske posisjonene som overholder emballasje- og loddeprinsippene.
Størrelsen og størrelsesforholdet til hver FET er svært viktig for varmefordeling. En annen viktig faktor å vurdere er om FET-ene er slått på samtidig eller sekvensielt. Nøyaktigheten til modellen avhenger av de fysiske dataene og materialegenskapene som brukes. Den statiske eller gjennomsnittlige kraftanalysen av modellen krever bare kort beregningstid, og konvergens oppstår når maksimumstemperaturen er registrert.
Forbigående analyse krever sammenligningsdata for krafttid. Vi brukte en bedre analytisk prosedyre enn koblingsstrømforsyningshuset for å registrere dataene for å fange opp topptemperaturøkningen nøyaktig under raske effektpulser. Denne typen analyse er generelt tidkrevende og krever mer datainndata enn statisk kraftsimulering.
Denne modellen kan simulere epoksyporene i die-tilkoblingsområdet, eller plating porene i PCB-kjøleribben. I begge tilfeller vil epoksy/plating porer påvirke pakkens termiske motstand.
Termisk simulering er en viktig del av utviklingen av kraftprodukter. I tillegg kan det også veilede deg til å stille inn termiske motstandsparametere, som dekker hele spekteret fra silisiumbrikken FET-krysset til implementering av ulike materialer i produktet. Når vi forstår de forskjellige termiske motstandsbanene, kan vi optimalisere mange systemer for alle applikasjoner.
Disse dataene kan også brukes til å bestemme sammenhengen mellom avledefaktoren og økningen i omgivelsestemperaturen. Disse resultatene kan brukes til å hjelpe produktutviklingsteam med å utvikle designene sine.
