일반적으로 전자 업계에서 칩은 에폭시 박막으로 서브스트러트에 결합됩니다. 다른 산업에서도 유사한 상황이 발생합니다. 에폭시 레이어를 개별 부품으로 모델링할 경우, 크기가 매우 작은 요소를 사용해야 하므로 메시할 수 없거나 요소 개수가 필요 이상으로 매우 커질 수 있습니다.
에폭시 레이어에 의해 열 저항을 고려하면 이것을 모델링할 필요가 없습니다. 열 접촉 저항은 면 접촉 조건으로 구현됩니다.
예상 값은 SI 단위 시스템의 총 저항(K / W)이거나 단위 면적당 분포 저항((K * m²) / W)입니다. 두 파트 사이 재질의 얇은 레이어에서의 온도 하강 기본 공식은 다음과 같습니다.
ΔT = q * [t / (k * A)], 여기에서
- ΔT = 접촉 영역에서의 온도 하강(K)
- q = 접촉에 따라 발생하는 열량(W)
- t = 레이어의 두께(m)
- k = 레이어 재질의 열 전도율(W / (m*K))
- A = 접촉 표면(m²)
총 열 저항은 t / ( k* A) 공식으로, 분포 저항은 t / k 공식으로 구할 수 있습니다.
열 접촉 저항 모델링
열 접촉 저항을 모델링하는 두 가지 방법이 있습니다.
- 형상을 만들 때 에폭시 박막을 무시할 수 있습니다. 즉, 현실에서 박막으로 분리된 부품의 면은 모델에서 접촉합니다.
- 형상을 만들 때 에폭시 박막을 고려할 수 있습니다. 이런 경우 열 접촉 면 사이에 갭이 있을 수 있습니다. 이런 접근법을 사용할 때 두 가지 점을 고려해야 합니다.
- 두 접촉 면 사이의 거리가 인접 요소 크기보다 작거나 같을 때 결과가 가장 정확합니다. 아래 그림의 예는 부정확한 결과를 낼 수 있습니다.
- 반드시 필요한 것은 아니지만 열 접촉의 올바를 짝을 구성하기 위해 면을 분리하면 정확도가 향상됩니다.
큰 면과 다수의 작은면 간에 다른 열 저항을 지정하려면 다른 쌍에 열 접촉 저항을 할당하기 전에 먼저 큰 면을 다수의 작은 면으로 분리해야 합니다.
열 접촉 저항 면이 일치하지 않은 경우
접촉면 사이의 열 접촉 저항을 정의할 경우 분할선을 사용하여 파트 간 겹치는 면을 만드는 것이 좋습니다. 면이 접촉되지만 겹치지 않는 경우는 3가지가 있습니다. 분포 저항 Rd는 아래 경우에서 세트 1의 면 재질 레이어에 해당하는 것으로 해석됩니다.
| 경우 1 |
경우 2 |
경우 3 |
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| 세트 2의 파란색 면이 세트 1의 빨간색 면을 덮습니다. |
세트 1의 빨간색 면이 세트 2의 파란색 면을 덮습니다. |
세트 1의 빨간색 면이 세트 2의 파란색 면 일부와 교차합니다. |
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총 열 저항은 다음과 같습니다. Rt = Rd / A1, 여기에서 A1은 세트 1의 면적입니다.
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총 열 저항은 Rt = Rd / A1입니다. 그러므로 세트 2의 면이 세트 1의 면보다 작더라도 총 저항을 계산할 때 세트 1의 총 면적을 계산에 넣어야 합니다.
그러나 공통 투영 영역(이 경우, 세트 2의 면적)만 두 면 사이의 열 전달에 관여하는 것으로 간주됩니다.
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이 상황은 권장되는 방법이 아닙니다. 분할선을 사용하여 세트 1과 세트 2의 면 사이에 공통 투영 영역을 만드십시오. |