本項(xiàng)目通過(guò)對(duì)某芯片封裝設(shè)備進(jìn)行建模和仿真分析，從而得到在不同環(huán)境溫度下，該設(shè)備的溫度分布情況。仿真分多種工況進(jìn)行，主要考慮了不同的CPU工作狀態(tài)以及環(huán)境溫度，散熱方式主要以自然對(duì)流和熱管散熱為主。通過(guò)仿真，計(jì)算得到了CPU最高溫度、設(shè)備平均溫度、散熱片溫度、外殼溫度等，從而對(duì)該芯片熱設(shè)計(jì)情況提供數(shù)據(jù)參考。

1.與溫度相關(guān)的發(fā)熱功率如何給定；
2.瞬態(tài)仿真中的時(shí)間步長(zhǎng)；
3.接觸熱阻的確定；
4.自然對(duì)流散熱中的模型選擇；
5.薄壁結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化以及網(wǎng)格劃分方法；
6.多層嵌套封閉空間的自然對(duì)流計(jì)算。

本案例首先對(duì)該芯片封裝的進(jìn)行了模型的修復(fù)與簡(jiǎn)化，隨后建立了包含流體和固體的計(jì)算區(qū)域，并有針對(duì)性的劃分了共節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)格。為了減少網(wǎng)格數(shù)量，提高工作效率，該案例采用了混合網(wǎng)格的處理方法，對(duì)部分規(guī)整的區(qū)域劃分六面體網(wǎng)格，其他區(qū)域劃分四面體網(wǎng)格。在CFD分析中，我們按照不同的工況要求計(jì)算了多個(gè)仿真的算例。主要包括自然對(duì)流散熱，內(nèi)部包含風(fēng)扇的散熱，熱管與金屬翅片散熱，金屬外殼散熱等方法。其中，部分計(jì)算通過(guò)瞬態(tài)仿真來(lái)完成，從而可以了解到芯片在工作過(guò)程中的溫度分布隨時(shí)間的變化情況。最后，針對(duì)不同材料間可能包含的接觸熱阻問(wèn)題也進(jìn)行了一些仿真和探索。

通過(guò)該案例的仿真計(jì)算，用戶(hù)了解到CAE仿真能夠?qū)ζ洚a(chǎn)品的設(shè)計(jì)方案提供哪些幫助。同時(shí)，也在沒(méi)有生產(chǎn)樣機(jī)的情況下對(duì)某些設(shè)計(jì)的方案進(jìn)行了初步的排查，并排除了其中的一部分性能較差的設(shè)計(jì)方案。同時(shí)，客戶(hù)還通過(guò)該案例的仿真了解倒了芯片封裝散熱的基本工作流程和操作重點(diǎn)，為后續(xù)客戶(hù)自行開(kāi)展芯片仿真工作，提供有效的指導(dǎo)和幫助。