云道智造“电子散热模块”
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现阶段，各类电子设备普遍采用强制空气对流的方式来冷却发热器件，即通过在芯片上加装散热器将芯片散发的热量传递到散热片上，并加装风机等设备增强空气循环，将散热器上的热量带走。
对于典型芯片封装而言，主要的封装热阻包括 Die 结到环境（Junction-to-Ambient）的热阻 Rja，结到壳（Junction-to-Case）的热阻 Rjc和结到板（Junction-to-Board）的热阻 Rjb。其中Rja与器件所处的环境有关，且器件规格书中的规定值一般为生产商基于标准环境测试，而往往实际应用环境和标准测试环境差别较大，Rja很难应用于芯片结温预计，更多的应用于定性对比不同封装芯片的散热能力。因此，在实际应用时，更多的采用结壳热阻Rjc和结板热阻Rjb评价器件的散热能力，由此便产生了双热阻模型。
③结点热量不通过侧面传递。
下面就来介绍一下如何使用云道智造“电子散热模块”进行“基于双热阻模型的芯片封装中简单强制对流换热”仿真分析。
“芯片双热阻封装的简单强制对流换热问题”
仿真分析
本算例中建立了包括 1 个机箱、1 个 PCB 板、1 个双热阻封装、1 个轴流风扇、1 个散热器的简单强迫对流换热模型，目的在于双热阻封装模块的应用，便于熟悉双热阻封装模块的设置。稳态计算，不考虑辐射。轴流风扇固定流量为 2CFM，垂直出风。
考虑流热耦合问题；
双热阻封装模块中，中心节点功耗为 3W；
环境温度为 30°C。
3.1 网格剖分
本次采用默认Region-based网格划分方式； 调整全局网格和局部网格设置；
全局网格设置
该案例中主要对重要器件进行局部网格设置，平面方向主要控制最大尺寸，厚度方向则是设置最小网格数，如芯片、板卡等。
局部网格设置
选择【网格剖分】菜单下的【笛卡尔网格】，点击进行网格剖分；
网格剖分完成后，选择【载入网格】，可在【检查网格】窗口中查看网格质量。
本次模型利用非结构化六面体网格剖分，长宽比33.3，非正交网格大于70的面个数为零，畸形度大于4的面个数为零，网格质量良好，满足流热耦合计算要求，如下图所示。
3.2 模型与求解设置
电路板与双热阻封装的属性设置
求解设置
本分析类型为稳态、流热耦合计算。后处理结果可以通过云图、流线图、切片以及表格统计的形式进行直观展示，同时使用方可以根据这些结果对产品的热设计进行相关评估，后处理结果如下图所示：
温度云图、流线图
Z方向切片温度云图、流线图
Y方向切片温度云图、流线图
双热阻封装计算结果统计
电路板计算结果统计
本案例采用导热+对流的形式进行散热，芯片的热量分别通过散热片和电路板进行导热，而后风扇把散热齿片和电路板上的热量通过对流方式带走。通过以上温度云图、流线图以及统计表格可以得知，在30℃环境温度下，主芯片壳温温升11.37℃，最终温度达到41.37℃；结温温升为21.6℃，最终温度达到51.6℃。结温温度明显低于规格书要求的最高结温不超过85℃的要求，说明本案例的散热设计方案满足散热要求，能够保障芯片稳定可靠的工作。
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