[发明专利]电路板相变热控冷板参数的设计方法

权利要求书

1.一种电路板相变热控装置参数的设计方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、根据电路板工作情况确定设计输入和要求，包括芯片尺寸、位置、功率、控制温度、控温时间；

步骤2、根据芯片尺寸、功率、工作时间参数，基于能量守恒定律，初步确定每个芯片控温所需的相变材料体积；

步骤3、根据理论计算的相变材料体积，建立相变材料填充面积与芯片表面积比1:1,1:2,1:3和1:4的热控数学模型，进行数值分析，根据传热特性及相变材料温度分布，得到每个芯片对应的最优相变材料填充面积；

步骤4、根据控制目标温度，设计余量10℃，以步骤3数值模拟结果，改变相变材料填充厚度，利用相变材料液相升温吸收芯片最后工作时间段的热量，得到每个芯片对应的最优相变材料填充厚度；

步骤5、根据步骤3,4获得的每个芯片最优相变材料填充面积和厚度，设计电路板整版相变热控装置，整板相变热控材料填充厚度确定为面积加权平均值，再根据每个芯片相变热控材料最优体积及区域情况进行面积补偿；

步骤6、建立装置数模，利用数值模拟进行验证，达到目标控温温度和控温时间，即得到最优设计参数，完成电路板相变热控装置的参数设计。

2.如权利要求1所述的一种电路板相变热控装置参数的设计方法，其特征在于，步骤2中初步确定的相变材料体积，是假设器件发热量全部被金属结构和相变材料吸收，基于能量守恒计算得出的。

3.如权利要求1所述的一种电路板相变热控装置参数的设计方法，其特征在于，以步骤2计算的相变材料体积作为初始参数，进一步进行数值模拟，根据传热特性和相变材料温度分布，得到最优相变材料填充截面积和填充厚度。

4.如权利要求1所述的一种电路板相变热控装置参数的设计方法，其特征在于，步骤4中的相变材料最优厚度是在确立了最优填充面积后，通过模拟不同厚度的相变材料填充量获得的。

5.如权利要求1所述的一种电路板相变热控装置参数的设计方法，其特征在于，步骤5中根据每个芯片的最优相变材料设计参数，来设计整板相变热控装置，具体包括：将电路板芯片根据位置分布，划分为特定区域，区域内芯片相变热控材料按优化尺寸设计；整板相变热控材料厚度确定方式为各区域的面积加权平均值，再根据每个芯片相变热控材料最优体积及区域情况进行面积补偿，得到最终电路板相变热控装置设计参数。