[CFD] SOLIDWORKS Flow Simulation의 '전자 모듈'에 있는 '2저항 부품'의 정의와 기술적 설명

정의

Two-Resistor Component 모델 은 집적 회로(IC)와 같은 소형 전자 패키지의 열적 거동을 포착합니다. 

소형 패키지는 두 개의 평평한 솔리드 플레이트, 즉 접합부와 케이스로 구성되어 있으며, 이는 보드에 장착됩니다. 접합부는 다이 또는 칩을 나타냅니다. 케이스는 다이의 케이스를 나타냅니다.

전자 인클로저에서 IC와 관련된 열 전달 문제의 시뮬레이션을 단순화하는 데 사용됩니다. 

고전적인 단일 저항 모델을 사용하는 것보다 정확도가 높습니다. JEDEC(Joint Electron Device Engineering Council) 표준을 기반으로 하는 전체 항목 라이브러리의 이점을 얻습니다.

사이트: http://www.jedec.org

기술적 설명

SOLIDWORKS Flow Simulation은 두 개의 동일한 평행육면체 솔리드 바디를 갖는 2저항 구성 요소 모델을 모델링합니다. 

하나는 다른 하나 위에 있고, 인쇄 회로 기판(PCB)을 나타내는 다른 솔리드 바디에 장착됩니다. 

2016 버전부터 케이스와 접합부를 단일 바디로 표현하는 옵션도 있습니다.

소프트웨어는 접합 및 케이스 플레이트를 자동으로 고전도성 본체로 모델링합니다. 이에 재료를 적용할 필요가 없습니다. 

따라서 각각은 거의 균일한 온도를 갖습니다. 측벽은 절연(단열)됩니다. 생성된 열은 2개 저항기 구성 요소의 상단 및 하단 면을 통해서만 확산됩니다.

2015년 이전 버전에서는 엔지니어링 데이터베이스의 치수가 솔리드 본체의 치수와 일치하거나 매우 가까운지 확인해야 합니다.

2016 버전 이상에서 SOLIDWORKS Flow Simulation은 더 이상 엔지니어링 데이터베이스에 2 저항기 구성 요소의 치수를 저장하지 않습니다. 

대신, 이 Flow Simulation은 2저항기 구성 요소의 정의에 사용된 솔리드 바디 또는 바디의 치수에서 치수를 직접 측정합니다.

2- 저항 구성 요소 모델은 다음으로 표현됩니다.

▶ 특정 치수의 두 개의 단단한 블록(2016년 이후 버전에서는 선택적으로 하나의 본체)

▶ 전력 소모 입력 [ W ] (소스).

▶ 접합부와 케이스( R _jc ) 사이, 기능과 보드( R _jb ) 사이의 열 저항[ °C/W ]

왜 사용해야 하나요?

접합부 본체의 온도는 IC의 최고 온도입니다. 최대 접합부 온도는 일반적으로 IC의 데이터시트에 명시되어 있으며, 주어진 전력 소모에 필요한 케이스 대 주변 열 저항을 계산할 때 사용됩니다.

이는 필요한 경우 적절한 방열판이나 팬을 선택하는 데 사용됩니다.

따라서 2개의 저항 부품을 사용하면 접합부의 열적 안전성을 보장할 수 있습니다.

고려 사항 :

다음 방정식을 통해 칩 접합 온도 T _J 의 추정값을 얻을 수 있습니다.

T_J = T_A + ( R_ja × P_D )

여기서:

T _A = 패키지의 주변 온도 [ ºC ]

R _ja = R _jb + R _jc , 접합부에서 주변 열 저항 [ ºC/W ]

P_D = 패키지 내 전력 소모 [ W ]

메시 요구 사항

필요한 메시 밀도는 구성 요소의 크기와 특정 구성 요소가 소산하는 열량에 따라 크게 달라집니다. 

SOLIDWORKS Flow Simulation 개발자는 그리드 수렴 방법을 사용하는 것이 좋습니다. 거친 메시로 시작하여 분석을 실행합니다. 

이것이 기준 결과입니다. 세분화를 늘리고 분석을 다시 실행합니다. 구성 요소 온도 결과가 기준 결과와 크게 달라지면 보다 세분화된 메시가 새로운 기준 결과가 됩니다.

세분화를 늘리고 분석을 다시 실행합니다. 결과를 새로운 기준 결과와 비교합니다. 이것은 구성 요소를 메시하는 데 사용할 수 있는 최상의 방법입니다.