基于模拟退火算法的PCB板电子元件条件热布局优化研究

发布时间：2021-07-19 20:14

　　随着电子行业的快速发展,电子设备在汽车上的运用也越来越广泛。电子元件在PCB板上的集成度越来越高,芯片尺寸也趋向微小化,功率也逐步提升,导致整个PCB板热流密度急剧增加,芯片工作时表面温度过高,由此引发一系列的热失效问题。采用智能优化算法进行芯片布局优化能有效的降低PCB板电子元件的热负荷。实际工业中芯片的位置往往有一些位置条件限制。本文在更接近工业应用的情况下,采用模拟退火算法对PCB板上电子元件进行条件热布局优化,分析将最大功率芯片固定在不同位置时对优化效果的影响。本文采用模拟退火算法对阵列了九个芯片的PCB板进行热布局优化研究,采用有限差分法求解得到PCB板温度场的一般关系式,利用Matlab软件编写模拟退火算法程序,对PCB板电子元件进行条件热布局优化,得到同一组不同功率芯片组的三种不同固定条件的优化布局。然后采用红外成像技术,对以上得出的优化布局以及一组随机布局进行实验研究。实验结果表明:三种优化布局芯片表面最高温度相对于随机布局都有所下降,说明模拟退火算法对于PCB板上电子元件条件热布局优化是有效的。其中将最大功率芯片固定在靠近角落位置,优化效果最明显,最大降幅为8.81%... 

【文章来源】：长安大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：86 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

内部结点热平衡示意图

对流边界点热平衡示意图

内部节点40ttttt（2-26）

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于遗传模拟退火算法的布局优化研究[J]. 周家智,尹令,张素敏.  图学学报. 2018(03)
[2]基于MATLAB的超松弛迭代法的电位研究[J]. 林昊宇.  电子世界. 2017(04)
[3]“情景导入,项目导学”在汽车电器与电子设备维修课程中的设计[J]. 李有文,余建华,薛玉荣.  科教文汇(上旬刊). 2014(04)
[4]电子设备热分析技术研究[J]. 李诚.  通信电源技术. 2014(02)
[5]一种堆叠式3D IC的最小边界热分析方法[J]. 余慧,吴昊,陈更生,童家榕.  电子学报. 2012(05)
[6]Matlab语言在高等数学教学中的应用[J]. 闫新生.  山东省农业管理干部学院学报. 2011(S1)
[7]浅谈电子设备热控制方法及维护[J]. 王亚春.  中国新技术新产品. 2011(11)
[8]飞行器设备热设计、试验验证方法探讨[J]. 刘兆洪,庞传和.  航天器环境工程. 2009(S1)
[9]基于热叠加模型的叠层3D多芯片组件芯片热布局优化研究[J]. 梁颖,黄春跃,阎德劲,李天明.  电子学报. 2009(11)
[10]电子技术唱响汽车发展的主旋律[J]. 胡卫东.  天津汽车. 2008(10)

博士论文
[1]基于视觉记忆的目标检测算法：一个特征学习与特征联想的过程[D]. 郭明玮.中国科学技术大学 2014
[2]智能优化算法的性能及搜索空间研究[D]. 高永超.山东大学 2007

硕士论文
[1]覆铜型式对PCB板上电子元件热布局优化效果的影响研究[D]. 石潇.长安大学 2018
[2]基于智能算法优化PCB板上电子元件热布局的试验研究及数值模拟[D]. 王扬.长安大学 2017
[3]基于蚁群算法的PCB板电子元件热布局优化研究[D]. 徐少亭.电子科技大学 2012



本文编号：3291353