Bonjour,
Je travail actuellement sur une modélisation thermique (3D) par différences finies d'une carte électronique sous matlab.
Je suis à la recherche des équations nodales à prendre en compte pour définir le contact PCB-composant ou PCB-radiateur.
L'hypotèse repose sur un contact parfait, entre deux matéiaux supposés isotropes.
Merci par avance,
-Ykhalildie
> L'hypotèse repose sur un contact parfait, entre deux matéiaux supposés isotropes.
Pour un composant soudé sur un circuit imprimé on peut supposer que c'est le cas, en négligeant la Rth de la soudure.
Pour un composant sur un dissipateur : deux surfaces dures ne peuvent pas être en contact parfait car elles ne sont jamais parfaitement plates. Dans ce cas il y a que les bosses qui se touchent, et donc beaucoup d'air à l'interface, et la performance thermique est à chier. C'est pourquoi dans la majorité des cas, on ne peut pas éviter une interface molle pour remplir les trous, genre pâte thermique ou silpad. Ou une interface qui a été molle et qui durcit après (epoxy thermoconductrice, soudure, etc).
Les fabricants de pads thermiques donnent les caractéristiques dans les datasheets (conductivité thermique en fonction de l'épaisseur et de la pression exercée sur le matériau, aptitude à boucher les trous, etc).
Concernant la pression, attention c'est important. Par exemple un TO220 boulonné sur de l'alu, en fait c'est tout pourri : la pression est plus ou moins connue, ça appuie sur le tab mais pas là où il faudrait (derrière le chip), etc. C'est pourquoi le clip à ressort est bien plus fiable (il appuie au bon endroit et avec une force convenable).
Bonjour,
Comme le fait habilement remarquer mon prédécesseur, le contact n'est JAMAIS parfait et il faudrait tenir compte des aspérités pour écrire des relations de continuité de température, ce qui en pratique n'est pas possible même en présence de graisse thermique. Du coup on préfère très largement supposer une discontinuité de la température au niveau de l'interface, et fournir un coefficient de transfert thermique : plus ce dernier est grand, plus la chaleur échangée est importante pour un même gradient de température.
Et ainsi, pour finir de répondre à ta question, l'équation que tu dois écrire à l'interface entre les deux matériaux est j=h*Delta_T, où j est la densité de flux thermique normal à l'interface, Delta_T est la différence de température entre les 2 interfaces. Le coefficient h (dit, coefficient de transfert thermique) devrait en principe se déduire des documentations sur la "pâte thermique".
Hello,
Merci pour vos réponses, Je partais du principe que l'hypothèse du contact parfait était consistante, quelle erreur!
Donc si je comprends bien, entre le composent et le PCB, il y a la pâte, qui echange la chaleur par convection, d'ou l'utilisation du coefficient h.
Si je me trompe, n'hesitez pas à me le faire savoir.
Merci
Bonjour
Non l'échange s'effectue par conduction (il n'y a aucun mouvement au sein de la pâte).
Le composant est sur un circuit imprimé ou sur un dissipateur en alu ?
