基于ANSYS的DC-DC電源模塊熱分析和熱設計研究.pdf

1、對于DC/DC電源模塊,隨著使用領域的不斷擴大其工作環(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計的研究是提高其可靠性的關鍵。因此,DC/DC電源模塊的熱分析及熱設計是十分必要的。本論文利用有限元軟件(ANSYS11.0)對DC/DC電源模塊進行了熱分析,評估了該多芯片組件的熱特性及各種封裝參數(shù)對其熱特性的影響,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對大功率多

2、芯片組件進行了熱分析,同時,提出了改善大功率多芯片組件散熱特性的六種熱設計措施。本論文所做的主要工作如下:1、針對不同外界環(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、粘接層的導熱系數(shù)、基板材料的導熱系數(shù)、封裝底板的導熱系數(shù)、芯片的功率密度、拓撲結(jié)構及外界環(huán)境等。2、針對大功率DC/DC電源模塊,利用有限元熱模擬技術分析

3、了DC/DC電源模塊的溫度場,通過循序漸進的方法,采用六種熱設計措施進行改進。這六種熱設計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。這六種熱設計措施包括:(1)改進基板材料及粘接材料;(2)采用其他底板材料;(3)改進管殼散熱結(jié)構;(4)采用導熱系數(shù)好的填充物;(5)改變芯片的面積(6)優(yōu)化拓撲結(jié)構。并研究了大功率DC/DC電源模塊使用中溫度控制,這部分應用了有限元的熱-流體耦合模擬技術。3、通過對DC/D