通用工具-这种工具一般采用有限元法,可对任何结构进行建模,但是需要很长的建模和分析时间。该工具适合于含多个不同功耗结构的大型对象,如有多个 PCB 的电子设备。通常它与 PCB 专用热分析工具共同使用,利用通用工具对系统的粗略模型进行分析,为 PCB 和组件的详细分析提供边界条件。
CFD 工具-这类工具利用有限容积法,在平板流量假设效果不好时用来分析液体流动。和上面一样,该工具也经常与 PCB 专用工具共同使用,提供有关传热系数和 PCB 表面局部空气温度的边界条件。这种模型一般较大,建立和运行都要耗费较长的时间。
PCB 工具-这种工具一般每次分析一块 PCB ,可用于母板 / 子板设置的建模。它能提供 PCB 及相关组件的详细模型,用户可很容易地作业模型以检查不同的设计方案,该工具利用平板流量假设得出对流边界条件。由于 PCB ECAD 数据库数据能很容易地转化到工具中,所以它无须再从头开始建立 PCB 模型。该工具的优点包括能大幅降低建模和分析时间、可得到更加详细的 PCB 和组件模型,以及简便的“ what-if 式”分析方式。不过它也有一些缺点,如简化的气体流量假设可能并不适用于所有情况,同时它不能处理系统级分析。
每种工具在 PCB 热分析中都有其用途,在应用中可能会发现有时需要用到不止一个工具。如果热分析需求更接近于系统分析,则可考虑使用通用工具或 CFD 系统级工具;如果主要都是一次只分析一两块 PCB ,或是想进行详细的 PCB 分析,则可考虑 PCB 专用工具。
参考文献: 1 . Cooling Techniques for Electronic Equipment, David S. Steinberg 2 . Fundamentals of Heat and Mass Transfer, Frank P. Incropera and David P. Dewitt 3 . Numerical Heat Transfer and Fluid Flow, Suhas V. Patankar