بررسی تاثیر پارامترهای موثر بر توزیع دمایی برد الکترونیکی کاربردی در سامانه های فضایی توسط تحلیل المان محدود

طراحی حرارتی تجهیزات الکترونیکی فضایی بسیار حایز اهمیت می باشد. با توسعه کاربردهای ماهوارهای، تجهیزات الکترونیکی نیازمند قابلیت اطمینان بهتر، دقت بیشتر و طول عمر کاری بالاتر بوده که به طراحی حرارتی مرتبط است. طراحی حرارتی نامناسب موجب کاهش عمرقطعات نیمه هادی، خرابی تجهیزات الکترونیکی و از دست رفتن اطلاعات می گردد. در این پژوهش، تحلیل المان محدود حرارتی یک مبدل الکتریکی مورد استفاده در سامانه فضایی مورد بررسی قرارگرفته است. بدین منظور اجزاء و قطعات نیمه هادی برد الکترونیکی در نرم افزار آباکوس ABAQUS شبیه سازی شده و بارگذاری های حرارتی مربوطه به آن ها اعمال شد. در این تحلیل جنس های مختلف مواد از جمله فایبرگلاس FR4 وسرامیک ها (آلومینا) با ضخامت های مختلف مورد بررسی قرار گرفت. با مقایسه خروجی شبیه سازی ها، نتایج نشان داد که در تمام قطعات نیمه هادی، دما از سطح به عمق با شیبی متناسب با ضریب هدایت حرارتی قطعات کاهش می یابد و ماکزیمم دما در بین قطعات نیمه هادی مبدل در همه تحلیل ها، مربوط به دیود می باشد. با کاهش ضخامت صفحه برد الکترونیکی FR4، مقدار ماکزیمم دما کاهش یافته و همچنین با کاربرد جنس آلومینا نسبت به FR4 در صفحه برد الکترونیکی، از مقدار ماکزیمم دما به میزان قابل توجهی کاسته می شود. کاهش دما در مبدل موجب افزایش عمر کاری مبدل و درنتیجه کاهش هزینه ها می گردد

Keywords:

برد PCB , تحلیل المان محدود , دما FR4 , آلومینا.