2013年3月27日 星期三

淺談 PCB 在模擬中的處理方式


板級分析可以算是一個頗為尷尬的分級,因為高不高,低不低。再加上身分特殊,所以要把 PCB 的溫度分佈預測的好,難度其實算是非常高的。

PCB 難處理,主要是難在 PCB 的組成不是單純的單一材質,再加上鋪銅部分呈不規則分佈,面積大且厚度薄,都對預測溫度分佈的準確度,產生非常大的影響。 簡單來說,就是熱傳導係數的設定與鋪銅外形對結果有重大影響。



當然,或許可以很有毅力將 PCB 的基材與銅線,銅層依照實際外形去建模,就避開了熱傳導係數的問題。但接下來處理網格與計算,可能會口吐白沫,至少我不會這麼有毅力,相信很多人也不會有,所以才有用等效熱傳導係數的方式來替代。等效熱傳導係數確實可以解決這一部分的困擾,但算不算是『有效』,仍有待商榷。至少我沒有說有效,我只會說是一個可行的方式,也是我目前的智商水準,能夠接受的方法。

在處理 PCB 的等效熱傳導係數,除了原本各材質的熱傳導係數之外,還必須考慮各材質所佔的比率,然後用熱阻的串聯、併聯,算出等效的熱傳導係數。用此方法計算出來的結果,將意味著這塊 PCB 被視為均質的單一物體,只是熱傳導係數分為 in-plane 和 through-plane。但是,由一個原本非均質的 PCB 簡化成均質的 PCB,似乎也簡化過頭,因此,又衍生出一些不同的方式來處理這一部分。

後續將會針對 PCB 的處理方式做一介紹。

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