<del id="aymay"></del> 預測器件的溫度是熱仿真的主要目的，而控制溫度則是熱設計工作的中心目的。無論哪種方式，熱量是器件散熱發出的，器件升溫變熱，如果溫度過高，器件損壞甚至導致整個電路不能正常工作。因此當進行熱仿真時，那么如何創建一個好的器件模型是熱仿真的關鍵所在。
截止目前，大部分熱仿真工作采用的都是CFD技術。使用3D的CFD技術來定義器件、單板、散熱器、機箱、風機等一切輸入。然后通過對N-S方程進行簡化，并采用不同的差分格式來進行熱和流動的計算。
為什么沒有任何關于建立器件模型的問題呢?當然你很想第一它，因為它們是現實中存在的東西。但這一切都有賴于器件數據的可用性。器件是相當復雜的，包含了很多不同的部件，而且有不同的材料屬性，從引腳到引腳架，從內部散熱片到晶片等等，如果自己動手一個個建立每個部件，那將是一個很復雜甚至瘋狂的事。
那么，為什么不從器件生產商哪兒獲取器件的詳細信息呢?那是因為器件的內部構造是生產商們的核心機密，它們最多可以給大家提供一個完整的3D物理描述。
然而對于熱設計工程師而言，器件信息的缺失對于熱仿真來說是個非常嚴重的問題。但是，信息的缺失卻無法改變迫切的需求，因此在20年來出現了很多種不同的器件建模方式。
首先，集中參數法塊模型(Lumped Block)是最早出現的，它就是把器件看成單一材料的3D實體塊。
對于一些列的數據來說，我們最實用的數據就是器件的尺寸，這是由生產商根據需求進行設計的。器件封裝技術發展到現在，根據不同的封裝類型及封裝尺寸，不同廠家的器件基本都遵循了通用的封裝規格，只是內部的構造有所不同。
在現實中，一個器件不同位置的溫度是不一樣的。結(die)的溫度最高，而封裝的四周邊角溫度則最低。器件一般都會被要求工作在一個指定的最高結溫或殼溫下。那么我們如何能通過塊模型來獲取器件的溫度分布情況呢?答案是否定的，塊模型無法準確的獲得器件自身的溫度分布情況。即使你知道結的準確位置也沒有用，因為你不知道內部熱流的流動情況。因此，在使用塊模型時，你只需要把他當做一個物性一致的發熱塊即可，它不能非常準確的預測器件自身的溫度分布，但相對于整個系統來說，這個器件(無論詳細模型還是塊模型)發熱引起的系統熱流場是基本一致的。
下面對于塊模型而言，我們需要考慮的就是其材料屬性的定義。一個3D的熱仿真需要每一個固體物質都有導熱系數(穩態)以及密度、熱容(瞬態)的定義。那么我們該如何定義塊模型器件的導熱系數呢?塊模型是一種通過集中參數法來簡化的建模方式，也就是將器件內部不同的材料依據含量、材料屬性等來計算出一個等效值，賦予給塊模型。但是，對于我們熱設計工程師而言，我們是很難獲得器件內部結構及相關材料屬性的。
在20年前，熱仿真工程師們根據當時的器件封裝情況及熱仿真經驗將器件的導熱系數統一設置為10W/m-k。幾年后，隨著器件封裝技術的發展及仿真軟件自身的發展，Flotherm公司推薦熱設計工程師們在設置器件屬性的時候將塑料封裝的器件設置為5W/m-k，而陶瓷封裝的器件設置為15W/m-k。
