之 前使用的简化PCB 物性参数经验设定与实际情况差异较大，但根据调试，当设定Kx = Ky = 7,Kz = 1时，与详细PCB 模型计算结果也很 相近，如果继续优化，也应该能与详细模型计算达到较好的吻合.但是这个简化设定会因实际PCB 设计不同和散热方式（ 自然对流或强迫对流） 不同而改变.
4 过孔影响研究
根 据之前的板级热设计研究的经验，板卡芯片的散热主要分为2 类： 使用散热片或以主动散热为主的芯片，不使用散热片或以被动散热为主的芯片.对于后一类， 散热的主要途径主要是热传导，大部分热量通过芯片往下传导到PCB 板上，然后从PCB 板向水平方向扩散到较大的面积，并通过PCB 板的上下表面与空 气进行对流换热.在此过程中，热量首先从芯片通过热过孔向下传导到PCB 内部，然后才是PCB 内部的导热.所以要保证板级热仿真的精度，不仅需要对 PCB板内部各叠层的铜分布进行详细建模，还需要对热过孔的建模进行研究.
4. 1 热过孔建模影响分析
对某产品板 卡进行简化，仅仅留下功耗1 W 以上的主要芯片，分别对板卡进行简单建模和复杂建模，对比各个芯片温度差异.其中边界条件和网格设定均一致，边界条件为 开放环境，水平风速为2 m/s.详细模型PCB 使用软件设定参数RLS = 30,NCB = 9 进行自动划分，且对各个区域自动进行特性参数的赋 值.热过孔详细建模如图8 所示，各个芯片的功耗见表3.
选 取D33.D7.MOS1.L1 和MOS2 共5 个芯片，在各个芯片下面建立一定数量的热过孔，热过孔截面大小假定为 0. 5 mm × 0. 5 mm.分别对5 芯片全带热过孔（ All） .删除D7 热过孔（ NoD7） .删除D33 热过孔 （ NoD33） 和删除MOS 热过孔（ NoMOS） 4 种情况进行计算，计算结果见表4.对比有无热过孔对芯片本身及其邻近芯片散热的影响，如图 9 所示.
从 上面的结果来看，对于使用散热片的D7,建立热过孔与否对计算结果影响不大.但对于不使用散热片的D33 以及MOS 等芯片，建立热过孔与否对计算结果 影响明显.其原因与前面提到的相同，即不使用散热片进行被动散热的芯片，其大部分热量需要导入PCB 进行散热，因为增加热过孔与否对热量传导到 PCB 上的影响明显，因而也明显影响到了芯片的温度计算结果.表5 列出了2 个芯片通过底部传到PCB内的热量占总热量的百分比和受热过孔的影响程 度，该表进一步验证了上面的分析
4. 2 热过孔建模简化
实际的热过孔几何尺寸相对较小，受网格数量和计算机计算能力的限制，在板卡级别以及系统级别的散热仿真中不可能对其进行详细的建模，因此，有必要在保证一定精度的前提下，寻找简化的建模方法.
基 本的简化思路是计算每个热过孔的截面积以及过孔数量，按照截面积相等的原则，简化为1 个或几个大的热过孔.这样能保证替代物与详细模型有相等的截面积和 体积.但是需要考虑的是，热过孔是通过其侧面与PCB 中各层的接触进行导热的，在截面积和体积相同时，孔数量越多侧面积越大，所以过于粗略的简化，会使 侧面积过小.按照截面积相等的原则，分别把热过孔简化为1 个.2 个.4 个大过孔，如图10 所示.
简化后的芯片温度对比见表6.
从表6 可以看出，使用4 个大过孔替代后的简化模型与详细模型的计算差别在1. 2 ℃左右，相当于芯片温升的3%左右，属于可以接受的误差范围.
5 结 束语1） 基于设计数据共享的板级建模对于准确分析预测板级以及芯片级散热是必要和有效的；2） 考虑叠层铜分布的PCB 详细建模需要对计算精度和效率 进行平衡；3） 热过孔对于板级热仿真结果的精度影响明显，直接影响到每个芯片尤其是不使用散热片的芯片的散热；4） 热过孔可以通过截面积相等的原则进 行简化，但不宜过粗.
基于设计数据共享的板卡建模技术研究分析表明，兼顾仿真精度与计算效率的板级热仿真技术可以较精确地预测芯片的结温和壳温，为系统级热仿真提供更为准确的局部环境.
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