통신장비의 열설계 및 열해석 연구

높은 포워딩 속도와 빠른 컴퓨팅 및 처리 기능의 요구 사항을 충족하기 위해 높은 패키징 밀도를 가진 칩이 핵심 백본 네트워크 통신 장비에 널리 사용됩니다. 칩은 높은 열 흐름 밀도와 많은 양의 열을 가지고 있습니다. 방열 불량으로 인해 온도가 너무 높으면 오류 코드, 패킷 손실, 충돌 및 칩 번아웃과 같은 문제가 발생하기 쉽습니다. 따라서 통신 장비의 열 설계 및 열 해석을 연구하는 것은 장비의 신뢰성을 향상시키는 데 매우 중요합니다. CFD를 기반으로 한 열 시뮬레이션 해석은 제품 개발 단계에서 열 위험을 발견하고 프로그램 설계를 개선하며 제품 개발을 가속화하기 위한 중요한 방법입니다. 먼저, 본 논문에서는 칩, PCB, 히트파이프, 열 인터페이스 층의 열 특성을 연구하고, 고전력 칩의 방열 해석에서 열 시뮬레이션 모델링의 어렵고 핵심적인 문제에 대한 등가 열 해석 모델을 수립한다. . 수치해석을 통해 라디에이터의 유동저항과 열저항 특성 파라미터를 결정하는 방법을 제안하고 라디에이터의 체적감쇠의 단순화된 모델을 설정하였다. 단순화된 모델과 상세 모델의 계산 결과를 비교하여 단순화된 모델의 합리성을 검증합니다. 그런 다음 Ansys Icepak 열 흐름 분석 소프트웨어 플랫폼을 기반으로 고전력 섀시 스위치의 열 시뮬레이션 분석이 수행됩니다. 섀시의 복잡성으로 인해 시스템 수준의 열 해석에서 각 도터 카드의 단순화된 모델을 설정하고 시스템 수준의 열 해석을 통해 팬의 작동점과 각 슬롯의 풍량을 구하고, 시스템의 환기 효과를 개선하는 방법이 논의됩니다. 시스템 수준의 해석을 통해 얻은 도터카드의 경계조건을 바탕으로 기판 수준의 열해석을 위한 단일 기판의 상세 모델을 수립하였으며, 단일 기판과 접합부의 유동장, 온도장 분포 각 칩의 온도와 히트 싱크 핀의 수, 핀 두께와 칩 레이아웃이 단일 기판의 방열에 미치는 영향을 결정했습니다. 둘째, 시제품에 대한 온도 시험을 수행하였고, 시뮬레이션과 시험 결과를 비교하였다. 시뮬레이션과 실험 간의 편차는 약 10%로 시뮬레이션을 검증했습니다.