一种水冷板仿真设计方法技术

本发明专利技术公开了一种水冷板仿真设计方法，包括：根据功率模块的内部芯片的布局、芯片参数及基板的尺寸，在仿真软件中建立功率模块的简化热阻模型；在功率模块简化热阻模型的芯片区域设置水冷板流道结构得到水冷板模型；根据功率模块的实际工况中发热量、简化热阻模型及水冷板模型，建立仿真模型，根据仿真结果优化水冷板流道结构。本发明专利技术建立每个芯片的双热阻模型，根据芯片布局、芯片尺寸、每个双热阻模型，建立功率模块的简化热阻模型，在芯片区域设置水冷板流道结构得到仿真模型，并在仿真之后，根据每个芯片结温，对水冷板流道结构优化，从而仿真得到的热点区域与实际工况中的热点区域一致，合理利用水冷板的散热能力。

【技术实现步骤摘要】
一种水冷板仿真设计方法
本专利技术涉及散热设备
，具体涉及一种水冷板仿真设计方法。
技术介绍
现代电子设备对可靠性要求、性能指标、功率密度等要求进一步提高，电子设备的热设计也越来越重要。功率器件是多数电子设备中的关键器件，其工作状态的好坏直接影响整机可靠性、安全性以及使用寿命。散热设计中，通常假设功率模块发热均布于整个功率模块基板上，这种建模方法简单易操作，但忽略了功率模块内芯片的集中发热，所以计算结果比实际偏低，而且不能直接得到功率模块的结温。一般仿真模型中热源是均匀分布的，因此水冷板温度最高点通常在发热区域的中心位置。但由于功率模块内部热源(芯片)实际上是离散分布的，所以实际水冷板温度最高点应在各个芯片的正下方。也就是说，仿真与实际的热点位置存在较大差别，因此不能针对实际的热点区域进行局部优化设计。
技术实现思路
因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中的在水冷板仿真设计中，对功率模块的发热点定位不准确且不能直接得到芯片结温的缺陷，从而提供一种水冷板仿真设计方法。为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：...

【技术保护点】
1.一种水冷板仿真设计方法，其特征在于，所述水冷板用于为功率模块散热，所述功率模块包括基板及多个芯片，所述水冷板仿真设计方法包括：/n根据所述功率模块的内部芯片的布局、芯片参数及基板的尺寸，在仿真软件中建立功率模块的简化热阻模型；/n在所述功率模块的简化热阻模型的芯片区域设置水冷板流道结构，得到水冷板模型；/n根据所述功率模块的实际工况中的发热量、所述简化热阻模型及水冷板模型，建立仿真模型，并进行仿真之后，根据仿真结果优化水冷板流道结构。/n

【技术特征摘要】
1.一种水冷板仿真设计方法，其特征在于，所述水冷板用于为功率模块散热，所述功率模块包括基板及多个芯片，所述水冷板仿真设计方法包括：
根据所述功率模块的内部芯片的布局、芯片参数及基板的尺寸，在仿真软件中建立功率模块的简化热阻模型；
在所述功率模块的简化热阻模型的芯片区域设置水冷板流道结构，得到水冷板模型；
根据所述功率模块的实际工况中的发热量、所述简化热阻模型及水冷板模型，建立仿真模型，并进行仿真之后，根据仿真结果优化水冷板流道结构。


2.根据权利要求1所述的水冷板仿真设计方法，其特征在于，所述芯片参数包括芯片内部元器件热阻、芯片到水冷板的接触热阻、芯片正常工作温度范围。


3.根据权利要求2所述的水冷板仿真设计方法，其特征在于，所述根据所述功率模块的内部芯片的布局、芯片参数及基板的尺寸，在仿真软件中建立功率模块的简化热阻模型的过程，包括：
将所述功率模块的基板的尺寸作为所述简化热阻模型的基板的尺寸，并根据所述功率模块的基板的材料，确定所述简化热阻模型的基板的材料；
根据所述功率模块的全部芯片的内部元器件热阻、芯片到水冷板的接触热阻，得到每个芯片的热阻参数；
根据每个芯片的热阻参数、尺寸，得到每个芯片的双热阻模型；
根据所述功率模块的全部芯片的布局、每个芯片的双热阻模型，在仿真软件中建立功率模块的简化热阻模型。


4.根据权利要求1所述的水冷板仿真设计方法，其特征在于，在所述功率模块的简化热阻模型的芯片区域设置水冷板流道结构，得到水冷板模型的过程，包括：
根据所述功率模块的发热量、每个芯片的尺寸及芯片布局，确定发热源区域；
根据所述发...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙微，范涛，温旭辉，
申请(专利权)人：中国科学院电工研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11