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例題２８ ヒートシンク境界条件を用いた熱抵抗値モデル（定常解析）
本例題について
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基板上で一定の発熱量で発熱するICを、熱抵抗値が既知のヒートシンクを使って自然対流で放熱させる定常解析例を示します。
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温度分布や熱流束ベクトルを解析結果として見ることができます。
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表に記載されていない条件はデフォルトの条件を使用します。
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プロジェクトファイルを取得（右クリックし、名前を付けてリンク先を保存してください。）
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Femtetのバージョンや環境により結果が多少ことなります。
解析空間
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項目 |
条件 |
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解析空間 |
3次元 |
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モデル単位 |
mm |
解析条件
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項目 |
条件 |
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熱伝導解析[Watt] |
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解析の種類 |
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解析オプション |
なし |
モデル図
基板(VOL1))とIC(VOL2)をソリッドボディで定義します。
外部境界条件は、自然対流を設定します。
また、ICの上にヒートシンクの熱伝達を解析するために、VOL2の天面に境界条件「ヒートシンク」を設定します。
ボディ属性および材料の設定
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ボディ No./ボディタイプ |
ボディ属性名 |
材料名 |
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0/Solid |
VOL1 |
006_ガラスエポキシ※ |
2.0 |
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1/Solid |
VOL2 |
001_アルミナ※ |
2.0 |
※材料データベースを利用
発熱量タブにてIC(VOL2)を以下のように設定しています。
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ボディ属性名 |
タブ |
設定 |
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VOL2 |
発熱量 |
1W |
境界条件
以下のように境界条件を設定しています。
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境界条件名/トポロジ |
タブ |
境界条件の種類 |
条件 |
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外部境界条件 |
熱 |
熱伝達・対流 |
自然対流（係数自動計算） 室温(環境温度) 25 [deg] |
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BC_Heatsink/Face |
熱 |
熱伝達・対流 |
ヒートシンク 熱抵抗値 17 [deg/W] 室温（環境温度） 25 [deg] |
解析結果
基板とIC部の温度分布の解析結果を示します。
ICの表面温度が40度になっていることがわかります。ヒートシンク境界条件を削除して外部境界条件を自然対流（係数自動計算）にした場合、ICの表面温度が93度となり、
ヒートシンクの効果によって熱が放熱されていることがわかります。