Теплопроводность многослойной печатной платы в SolidWorks Flow Simulation

[Девочка_конструктор 2]

Доброго дня! Поделитесь, пожалуйста, опытом: как вы задаете многослойную печатную плату в расчете тепловых режимов в SolidWorks Flow Simulation? 
Что делаю я:
Я добавляю твердотельный элемент (деталь ДхШхВ) - и задаю во Flow Simulation Источники - Печатная плата (количество слоев/толщина каждого слоя/толщина самой платы. материал диэлектрика FR4, материал проводника - Медь) 
В итоге программа сама рассчитывает эквивалентную планарную и нормальную теплопроводность и задает средние на весь твердотельный элемент. 
Далее - ставлю микропроцессор (твердотельный элемент, например 2х2х1 мм) с объемным тепловыделением 1,5 W (всего)
Что я получаю: элемент нагревается до 190 градусов по Цельсия, плата нагревается до 60-70 градусов (окружающая среда 25 гр.)
Создается ощущение, что такое моделирование пренебрегает тем фактом, что например у платы есть верхний металлизированный слой, по нему уже должно тепло растекаться получше, чем в том результате, который у меня. Плюс - металлизированные отверстия, какие-то связи между слоями. Я проектирую большую сборку и вырисовывать эти слои и отверстия - не представляю возможным, не хватит оперативки на дробление сетки даже. 
Возможно я просто что-то упускаю, опыта в тепловом моделировании не так много. Поэтому хочу спросить более опытных инженеров - как вы считаете многослойные печатные платы с большим количеством тепловыделяющих элементов, наиболее приближенно к реальности? 

[sov_and2602 0]

Добрый день,

1. Для компонента таких размеров 1,5 Вт довольно таки большая мощность.

2. Я так понимаю, Вы вручную разбиваете печатную плату на слои, а не подгружаете топологию печатной платы, например из Altium, соответственно Вы могли верхний слой задать FR4. Ну, и о переходных отверстиях речи не идет, Вы же вручную задавали печатную плату.

3. Перепад температуры между микропроцессором (190 градусов) и платой (60 градусов) говорит о том, что скорее всего микропроцессор в изолированном корпусе и отвод тепла от него к печатной плате осуществляется через выводы, соответственно на конечную температуру будет влиять степень детализации микропроцессором.

[Девочка_конструктор 2]

28 минут назад, sov_and2602 сказал:

1. Для компонента таких размеров 1,5 Вт довольно таки большая мощность.

Добрый день!
Компонент взят реальный, его мощность тепловыделения берется из Datasheet после вычета КПД
 

 

30 минут назад, sov_and2602 сказал:

Я так понимаю, Вы вручную разбиваете печатную плату на слои, а не подгружаете топологию печатной платы, например из Altium

Я не уверена, что во Flow Simulation так можно делать. Работаю в 2023 солиде. Не видела такую функцию. Поправьте меня, если я ошибаюсь. 

 

31 минуту назад, sov_and2602 сказал:

что скорее всего микропроцессор в изолированном корпусе и отвод тепла от него к печатной плате осуществляется через выводы, соответственно на конечную температуру будет влиять степень детализации микропроцессором.

Я задаю микропроцессор как однородную деталь (параллелепипед), материал задаю условно - Алюминий 6061. Контакт микропроцессора с платой осуществляется непосредственно по плоскости прилегания, контактных площадок специально не вырисовываю. Тем не менее - тепло очень плохо растекается по плате (почти никак). Тут явно надо плату как-то иначе задавать. Но как - я пока не понимаю. 
Для эксперимента задала плату как Медь, все остальные исходные данные те же. Источник тепла нагрелся до 72 гр, плата 69-70 гр Цельсия. 
Вот пример: 

А вот какой результат получается при задании Платы как многослойный элемент

Вот так задаю плату

[green_fly 89]

Теплообмен с воздухом как моделируете? Явно или через коэффициент теплоотдачи?

[danzas 106]

2 часа назад, Девочка_конструктор сказал:

Доброго дня! Поделитесь, пожалуйста, опытом: как вы задаете многослойную печатную плату в расчете тепловых режимов в SolidWorks Flow Simulation? 
 

Настоятельно рекомендую ознакомиться с примерами в туториалах по SW FS.

Там примеры с печатными платами весьма детально разобраны.

[Девочка_конструктор 2]

50 минут назад, green_fly сказал:

Теплообмен с воздухом как моделируете? Явно или через коэффициент теплоотдачи?

Явно: задача внешняя, текучая среда воздух. 

[danzas 106]

2 часа назад, Девочка_конструктор сказал:

Возможно я просто что-то упускаю, опыта в тепловом моделировании не так много. Поэтому хочу спросить более опытных инженеров - как вы считаете многослойные печатные платы с большим количеством тепловыделяющих элементов, наиболее приближенно к реальности? 

Начните с поиска туториалов по проектированию печтных плат, таких материалов в сети достаточно. С наскока ничего не получится, только последовательными итерациями в направлении усложнения задачи.