印刷电路板(PCB)是电子设备中常见的元件,通常由绝缘底板、连接导线和装配焊接电子元件的焊盘组成,具有导电线路和绝缘底板的双重作用。根据电路层数分类,它分为单面板、双面板和多层板。常见的多层板一般为4层板或6层板,复杂的多层板可达几十层。显然在CFD分析中,如果直接采用真实的PCB模型也会导致计算量过大,因此通常用简化的薄板来代替真实的PCB。
印刷电路板可以被认为是一种特殊的具有各向异性传热系数的固体材料。PCB的整体特征(即其有效密度、比热和热导率组件)基于PCB结构进行计算。可以从工程数据库中选择预定义的PCB(图2-25),也可以通过指定PCB参数来创建用户定义的PCB。自定义PCB时,必须为PCB的绝缘体和导体材料指定密度、比热和热导率,并对所提供的PCB类型之一的内部结构进行描述。
图2-25 预定义的PCB模型
自定义PCB模型时,可以选择以下3种类型。
1)导体体积分量。导体体积分量类型需要指定PCB体积中的导体百分比,即PCB中的导体材料的体积分量。
2)板质量。使用板质量类型,PCB总质量和PCB总体积将用于计算PCB中导体材料的分量。
3)层定义。层定义类型表示必须指定PCB总厚度和导电层数。此外,还必须为每个导电层指定覆盖百分比,即每层中的导体材料的体积分量与相应的层厚度,如图2-26所示。
图2-26 导电层厚度与导体材料覆盖百分比