Problembeschreibung

In diesem Lernprogramm wird das vernetzte Modell verwendet, das Sie im Lernprogramm Leiterplatte – CAD-Modell erstellt haben. Wenn Sie dieses Lernprogramm nicht abgeschlossen haben, verwenden Sie die Archivdatei Meshed Circuit Board.ach aus Ihrem Ordner mit den Lernprogrammmodellen.
Der Chip besteht aus Silizium.
Die Leiterplatte besteht aus glasfaserverstärktem Epoxid-Verbundwerkstoff FR4 mit Kupferaufsätzen. In diesem vereinfachten Analysebeispiel sind die angenommenen Eigenschaften die Längs- und Quereigenschaften des Verbunds sowie die isotropen Eigenschaften der Kupferleiterbahnen. Ausgegangen wird von einem Verhältnis von 90 zu 10 zwischen Verbundmaterial und Kupfer. Die Wärmeleitfähigkeit ist 0.549 W/(in·°F).
Die Kantenverbindungselemente sind eine Kombination aus dem Kunststoff Polyphenylensulfid (PPS) und Kupferleiterbahnen. Die Eigenschaften werden auch hier aus dem angenommenen Verhältnis von 90 zu 10 zwischen Kunststoff und Kupfer abgeleitet. Die resultierende Wärmeleitfähigkeit ist 0.544 W/(in·°F).
Anmerkung: Sie könnten auch eine präzisere Simulation ausführen, indem Sie die metallischen und nichtmetallischen Teile der Platte und Kantenverbindungselemente als jeweils eigene Teile in die Simulation aufnehmen und ihnen die entsprechenden Eigenschaften zuweisen. In diesem Beispiel einer einfacheren CAD-Modellkonstruktion und -analyse verwenden Sie den gewichteten Durchschnitt der Eigenschaften und behandeln jede Komponente so, als wäre sie ein einzelnes Material aus nur einem Teil.
Der frei liegende Teil der oberen Fläche der Platte und alle frei liegenden Flächen des Chips und der Kantenverbindungselemente übertragen Wärme durch Konvektion bis zu einer Umgebungstemperatur von 80° F mit einem Konvektionskoeffizienten von 0.0085 W/(in²·°F).
Sie gehen davon aus, dass die Unterseite und die vier Kanten der Leiterplatte nicht leitend sind (und kein Konvektionswärmeverlust in diesen Flächen auftritt).
Der Chip weist insgesamt eine interne Wärmeerzeugung von 5 W auf.

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