Изучение температурных полей

Результаты расчета максимально допустимой мощности кристалла от температуры основания МКМ (при максимально допустимой температуре кристалла 70 С) приведены на рис 3. По представленным зависимостям, зная условия эксплуатации и, следовательно, температуру основания, можно определить максимально допустимую мощность кристалла для различных вариантов монтажа. При известной рабочей мощности кристалла разработчик может выбрать необходимое количество и сечение пьедесталов.

Изучение температурных полей

Для варианта МПМ с использованием кристаллов с большими мощностями (более 5 Вт) и плотностью установки кристаллов (определяется шагом монтажных площадей) менее 0,5 мм важной проблемой является обеспечение теплоотвода от основания многокристального модуля во избежание превышения предельно допустимой температуры кристалла. С этой целью проводят изучение температурных полей. Расчеты выполняют с применением метола конечных элементов и использованием программного комплекса COSMOS/M. Теплоотвод от основания МКМ осуществляется прокачкой воды с температурой 30 °С со скоростью 0,5 м/с, коэффициент теплоотдачи от основания  в жидкость равен 1400 Вт/м2³К. На рис 4. 8 показаны результаты расчета распределения температур на фрагменте МКМ с различными пьедесталами. Максимальная температура кристалла мощностью 7Вт составляет приблизительно 50 °С.

Для полной тепловой оценки изучают результаты динамического нагрева и охлаждения кристалла в зависимости от способа монтажа в модуле. Расчетные значения проверяют на адекватность с экспериментальными результатами. Исследования проводят на стенде, состоящем из термостатированного основания и теплового макета МКМ с одним из вариантов монтажа. Контроль температурных полей осуществляют полупроводниковыми датчиками температуры (типа микросхемы Б1019ЕМ1-2), монтируемыми на плату посредством гибкого носителя, аналогично СБИС [1].

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector