基于ANSYS的DC-DC電源模塊熱分析和熱設(shè)計(jì)研究.pdf

1、對(duì)于DC/DC電源模塊,隨著使用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大其工作環(huán)境日趨惡劣,要求IC芯片及功率元件有很高的可靠性,DC/DC電源模塊熱分析及熱設(shè)計(jì)的研究是提高其可靠性的關(guān)鍵。因此,DC/DC電源模塊的熱分析及熱設(shè)計(jì)是十分必要的。本論文利用有限元軟件(ANSYS11.0)對(duì)DC/DC電源模塊進(jìn)行了熱分析,評(píng)估了該多芯片組件的熱特性及各種封裝參數(shù)對(duì)其熱特性的影響,提出了改善多芯片組件散熱特性及提高其可靠性的方法。論文還利用ANSYS11.0對(duì)大功率多

2、芯片組件進(jìn)行了熱分析,同時(shí),提出了改善大功率多芯片組件散熱特性的六種熱設(shè)計(jì)措施。本論文所做的主要工作如下:1、針對(duì)不同外界環(huán)境及不同封裝參數(shù)下的DC/DC電源模塊,利用有限元熱模擬技術(shù)分析了它的三維溫度場,和影響該DC/DC電源模塊熱特性的一些重要因素,這些因素包括封裝底板底面的溫度、粘接層的導(dǎo)熱系數(shù)、基板材料的導(dǎo)熱系數(shù)、封裝底板的導(dǎo)熱系數(shù)、芯片的功率密度、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及外界環(huán)境等。2、針對(duì)大功率DC/DC電源模塊,利用有限元熱模擬技術(shù)分析

3、了DC/DC電源模塊的溫度場,通過循序漸進(jìn)的方法,采用六種熱設(shè)計(jì)措施進(jìn)行改進(jìn)。這六種熱設(shè)計(jì)的措施為改善大功率DC/DC電源模塊的散熱特性及提高其可靠性提供了參考。這六種熱設(shè)計(jì)措施包括:(1)改進(jìn)基板材料及粘接材料;(2)采用其他底板材料;(3)改進(jìn)管殼散熱結(jié)構(gòu);(4)采用導(dǎo)熱系數(shù)好的填充物;(5)改變芯片的面積(6)優(yōu)化拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。并研究了大功率DC/DC電源模塊使用中溫度控制,這部分應(yīng)用了有限元的熱-流體耦合模擬技術(shù)。3、通過對(duì)DC/D