Für das Zuweisen eines Leiterplattenmaterials sind keine Richtungsdaten erforderlich. Die Z-Richtung und die planaren Richtungen werden von Autodesk® CFD automatisch basierend auf der relativen Bemaßung des Teils bestimmt.
Geben Sie die Leiterplattengesamtdicke ein. In diesem Schritt wird die physische Gesamtdicke der Leiterplatte angegeben.
Die Dicke kann problemlos aus dem CAD-Modell oder anhand der tatsächlichen Komponente ermittelt werden. Mit diesem Wert und der Summe der Dicken aller Leiterbahn-Layer wird die Dicke der dielektrischen Schicht automatisch berechnet.
Definieren Sie die Leiterbahn-Layer. In diesem Schritt wird das Festkörpermaterial, aus dem die Leiterbahnen gefertigt sind, aus der Festkörpermaterial-Bibliothek gewählt. Dieses Material ist in der Regel Kupfer und vorgabemäßig in der Festkörpermaterial-Bibliothek verfügbar. Darüber hinaus werden für jeden Layer die Dicke und der Metallgehalt in Prozent angegeben.
Ein Beispiel, das die Bedeutung von "Exponent für Bedeckung" illustrieren soll:
Stellen Sie sich eine Leiterplatte in der XY-Ebene vor.
Sie umfasst einen Layer mit parallel in X-Richtung verlaufenden Leiterbahnen aus Kupfer. Alle Leiterbahnen und alle Abstände zwischen ihnen haben dieselbe Breite. Der Abdeckungsgrad beträgt folglich 50 %.
In X-Richtung ist die Leitfähigkeit des Leiterbahn-Layers nur halb so hoch, wie sie wäre, wenn die gesamte Platte mit Kupfer bedeckt wäre. Der effektive Abdeckungsexponent in X-Richtung ist gleich 1.
Im Gegensatz dazu ist in Y-Richtung die Leitfähigkeit ungefähr doppelt so hoch wie innerhalb der FR4-Lage, da bei Widerständen in Reihe immer die höheren·Werte dominieren (und zwischen den Leitfähigkeiten von Kupfer und FR4 ein Unterschied von 3 Größenordnungen Der effektive Abdeckungsexponent wäre in diesem Fall ungefähr 4,5.
Bei echten Leiterplatten wäre die Situation niemals so schlecht wie hier für die Y-Richtung. Denn die Leitungspfade wären in der Regel besser, da üblicherweise quer verlaufende Leiterbahnen, Masseflächen, Vias usw. vorhanden sind. Folglich haben mehrere Autoren eine empirische Formel mit einem Abdeckungsexponent von 2 verwendet, die nachweislich recht gut für eine Reihe von typischen Multi-Layer-Leiterplatten mit randomisierter Länge und Ausrichtung von Leiterbahnen funktioniert.
Daher sollte für typische Leiterplatten mit mehreren Layern und randomisierten Leiterbahnen der Wert 2 verwendet werden.
Für eine Leiterplatte mit einem regelmäßigen Raster / Array von Leiterbahnen (wie es bei Speicherkarten usw. üblich ist) sollte ein Wert von 1 verwendet werden.
Um ein nicht in der Liste aufgeführtes Material zu verwenden, schließend Sie dieses Dialogfeld und wechseln zu "Festkörpermaterialien" im Taskdialogfeld "Material". Erstellen Sie das gewünschte Festkörpermaterial mit dem Festkörpermaterial-Editor. Dieses Material ist anschließend im Dropdown-Menü "Leiterplattenmaterial" verfügbar.
Definieren Sie das dielektrische Material. Das Festkörpermaterial, aus dem das dielektrische Layer besteht, wird aus der Festkörpermaterial-Datenbank gewählt. Dieses Material ist dort unter dem Namen PCB Kunststoff für Lage aufgeführt.
Das dielektrische Layer ist in der Regel ein glasfaserverstärktes Polymer, das der Leiterplatte ihre Steifheit verleiht und die Kupfer-Layer umgibt. In diesem Schritt wird das Festkörpermaterial, aus dem das dielektrische Layer besteht, aus der Festkörpermaterial-Datenbank gewählt.
Wenn Sie ein Material wählen, das variable Eigenschaften aufweist, wird nur der Wert für die Leitfähigkeit in X-Richtung für das dielektrische Material der Leiterplatte verwendet. Dieser Eigenschaftswert bleibt während der gesamten Analyse konstant. Anmerkung: Anisotrope dielektrische Leitfähigkeit wird nicht unterstützt.
Um ein nicht in der Liste aufgeführtes Material zu verwenden, schließend Sie dieses Dialogfeld und wechseln zu "Festkörpermaterialien" im Taskdialogfeld "Material". Erstellen Sie das gewünschte Festkörpermaterial mit dem Festkörpermaterial-Editor. Dieses Material ist anschließend im Dropdown-Menü "Leiterplattenmaterial" verfügbar.
Die Vorgabe-Materialdatenbank enthält mindestens ein Exemplar jedes Materialtyps. Eine einfache Möglichkeit zum Erstellen eines neuen Materials ist die Verwendung eines Vorgabematerials als Beispiel. Da diese Materialien schreibgeschützt sind, verwenden Sie den Materialeditor, kopieren Sie das Original in eine benutzerdefinierte Datenbank, und bearbeiten Sie die Kopie. Weitere Informationen zum Erstellen eines Materials aus einem vorhandenen Material...
Um eine Designstudiendatei, die mit einer CFD-Vorgängerversion erstellt wurde und ein benutzerdefiniertes Leiterplattenmaterial aus der lokalen Datenbank beinhaltet, in CFD 2016 zu öffnen, befolgen Sie bitte die folgenden Schritte, um die korrekte Anwendung des Materials auf das Simulationsmodell sicherzustellen: