通信機器の熱設計と熱分析に関する研究

高い転送速度と高速なコンピューティングおよび処理機能の要件を満たすために、高いパッケージ密度のチップがコアバックボーンネットワーク通信機器で広く使用されています。 チップは高い熱流密度と大量の熱を持っています。 熱放散が悪いために温度が高すぎると、エラーコード、パケット損失、クラッシュ、さらにはチップの焼損などの問題が発生しやすくなります。 したがって、通信機器の熱設計と熱分析を研究することは、機器の信頼性を向上させるために非常に重要です。 CFDに基づく熱シミュレーション分析は、製品開発段階で熱リスクを発見し、プログラム設計を改善し、製品開発を加速するための重要な方法です。 まず、この論文では、チップ、PCB、ヒートパイプ、および熱界面層の熱特性を研究し、高出力チップの熱放散分析における熱シミュレーションモデリングの困難で重要な問題に対する同等の熱分析モデルを確立します。 。 数値シミュレーションによりラジエーターの流動抵抗と熱抵抗の特性パラメータを決定する方法を提案し、ラジエーターの簡略化モデル&＃39;の体積減衰を確立します。 簡略化モデルと詳細モデルの計算結果を比較することにより、簡略化モデルの合理性を検証します。 次に、Ansys Icepak熱流解析ソフトウェアプラットフォームに基づいて、高出力シャーシスイッチの熱シミュレーション解析が実行されます。 シャーシが複雑なため、システムレベルの熱分析では各ドーターカードの簡略化されたモデルが確立され、システムレベルの熱分析によってファンの動作点と各スロットの風量が取得されます。システムの換気効果を改善する方法について説明します。 システムレベルの分析から得られたドーターカードの境界条件に基づいて、ボードレベルの熱分析のためのシングルボードの詳細なモデル、およびシングルボードと接合部の流れ場、温度場分布が確立されました。各チップの温度、ヒートシンクのフィンの数、シングルボードの熱放散に対するフィンの厚さとチップのレイアウトの影響を決定しました。 次に、プロトタイプで温度テストを実行し、シミュレーションとテスト結果を比較しました。 シミュレーションと実験の偏差は約10％であり、シミュレーションが検証されました。