Robin Bornoff 经常写一些有趣的文章,最近看了他的3篇关于仿真精度的文章《All models are wrong, but some are useful》,很受启发。
Robin 说他们销售人员经常会碰到客户这样的问题:
“你们的产品精度有多高?”
而销售人员的回答经常如下:
“足够高了,够你用了。”
“精度依赖于你的输入条件”
“它与你测试的设备精度有很大关系”
这些回答当然不能让客户满意,通常被逼急了的时候,销售会给出这个直截了当的回答:
“一般预测温升的误差在10%的范围之内”
客户的反应通常是:
“嗯,真的?那还不错”
但是实际上,我们作为CFD的使用者,我们扪心自问,真正的误差是多少?来源有哪些?
I 损耗
在flotherm 计算中,一般是假设热源是稳态过程,即均匀发热,且损耗不随时间变化的。这其实与实际是有出入的。
而且,从同一条生产线上拿出的两个芯片,其发热量也可能有10%的差别,参考另一篇博客。
在flotherm 的detail 模型中,假设die 是硅制成,且是均匀发热。而实际芯片的die 不是单一材料,也可能不是均匀发热。
这是CFD 使用者无法控制的事情,所以对于一般的芯片仿真精度,10%的误差是肯定有的。
II 网格
这个是除损耗之外的自己能控制的参数,依赖于操作者的经验。
当然,还是有一些小tip的,比如:
1. 温度/压力梯度大的地方一定要加密网格。
2. HEATSINK 表面至少3mm需要加密网格。
3. PCB 表面需要加密网格(如果PCB是主要散热路径的话)
4. FAN MODEL 的进出口需要加密网格。
5. ……
III 模型
比如针对芯片,有几种建模方法:detail 模型,delphi 模型,双热阻模型,block 。它们与实测的误差分别如下(粗略估计)
Detailed ~5%
DELPHI ~10%
2-R ~ 20%
Block – ~20%
因为flotherm 自带有比较全的chip 元器件库,所以不需要自己手动建模。而针对其他元器件,以此类推,需要自己定义各种热阻。比如插件类的电感,电容,电阻等。(这部分是最繁琐但也是最重要的工作)
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