電子組件的電熱建模與可靠性預(yù)測（二）

　　REBECA-3D在建模方面的第一個優(yōu)勢是降低了維數(shù)：三維問題被降階為一組二維問題，只需進(jìn)行表面結(jié)合即可。盡管傳導(dǎo)性能取決于溫度情況，也不需要進(jìn)行內(nèi)部幾何的網(wǎng)格劃分，不需要任何內(nèi)部未知量和內(nèi)部網(wǎng)格分割。因此，無需進(jìn)行離散化處理就可將邊界溫度和流量計算出來。而且，REBECA-3D在降低問題維數(shù)的同時并沒有犧牲精度和可靠性。

　　維數(shù)的降低為經(jīng)典數(shù)值方法提供了新的可能性：

　　(a) 由于沒有任何內(nèi)部結(jié)合，研究包括不同比例因子元(如，硅片厚度與元件長度之比)在內(nèi)的一些問題也變得很容易。因此，不需要對體積進(jìn)行精確的網(wǎng)格劃分。網(wǎng)格長度常常符合一個細(xì)小表面的幾何級數(shù)。

　　(b) 由于沒有任何內(nèi)部網(wǎng)格劃分，產(chǎn)生運(yùn)行問題所需的數(shù)據(jù)變得很容易，從而簡化了模型。對于同一精確程度的結(jié)果，REBECA-3D所需網(wǎng)格數(shù)量的重要性常常比經(jīng)典方法要低上一百倍。

　　4. 參數(shù)研究

　　REBECA-3D另一個有吸引力的優(yōu)點(diǎn)是，它使得通過極少量計算而迅速方便地進(jìn)行大量靈敏度研究變得更為可能。因此在表征過程中，可以通過很少的計算來來進(jìn)行參數(shù)研究。這一點(diǎn)對于設(shè)計階段和了解系統(tǒng)特別關(guān)鍵。因此，有可能可以根據(jù)不同參數(shù)對研究進(jìn)展的影響在它們之間創(chuàng)建一個層次結(jié)構(gòu)。通過結(jié)合高性能的數(shù)學(xué)技巧和一種基于對象概念的方法，REBECA-3D成為一種特別適合進(jìn)行參數(shù)研究的工具。對邊界元模型的修改完全是本地的，網(wǎng)格劃分也可以非常迅速地進(jìn)行修改。

　　由于REBECA-3D同時計算溫度和流量，其結(jié)果比使用其他數(shù)值方法更為精確。結(jié)果的精度也通過使用經(jīng)典數(shù)值方法(F.E.M和F.D.M)進(jìn)行的測試以及與實(shí)驗(yàn)結(jié)果(液晶法、標(biāo)準(zhǔn)紅外熱像儀系統(tǒng)、專用實(shí)驗(yàn)裝置)的比較得到了證明。上述優(yōu)點(diǎn)帶來的其他結(jié)果是：(a) 減少了計算時間。前面所述各點(diǎn)的結(jié)果就是，與其他軟件(詳細(xì)技術(shù)內(nèi)容參見文獻(xiàn)2和文獻(xiàn)3)相比，REBECA-3D節(jié)省了時間。(b) 容易與其他軟件合成。由于傳導(dǎo)是在邊界水平進(jìn)行處理，因此很容易將REBECA-3D與其他熱軟件結(jié)合起來，以便研究關(guān)聯(lián)復(fù)合的熱問題。如包含多次反射的輻射、具有流體力學(xué)結(jié)構(gòu)的對流等。

　　REBECA-3D的用途

　　REBECA-3D獨(dú)立地應(yīng)用在許多領(lǐng)域，用來解決大量的傳導(dǎo)問題。在電子器件領(lǐng)域，從晶體管一級到PCB一級都可使用REBECA-3D。例如，可以用它來表征PCB上的元器件固化后對封裝接點(diǎn)溫度的影響。相應(yīng)的模型考慮了5個尺寸因子，如：硅片的厚度為幾個微米，PCB的長度為幾個厘米。

　　對于電子元件，REBECA-3D可用于以下多種目的： (a) 工作和設(shè)計優(yōu)化：包括晶體管、元器件和PCB; (b) 熱性能表征; (c) 數(shù)據(jù)手冊驗(yàn)證：Rthja(與周圍環(huán)境相關(guān))、Rthjc (與應(yīng)用場合相關(guān))、瞬態(tài)熱阻抗、標(biāo)準(zhǔn)JEDEC環(huán)境、故障測試(AATC、LLTC); (d) 可靠性與性能改進(jìn)：熱工作范圍距離;