Effektive thermische Materialmodelle für Mehrlagenleiterplatten mit thermischen Durchkontaktierungen

Inhalt:
Die vorgestellte Arbeit beschäftigt sich mit der Modellierung von effektiven thermischen Materialmodellen für Mehrlagenleiterplatten unter Verwendung von thermischen Durchkontaktierungen zur Unterstützung des thermischen Design-Ingenieurs. Zur berprüfung der Modellparameter des verwendeten effektiven thermischen Materialmodells wurden Simulationen für detaillierte FE-Modelle und effektive Materialmodelle in Kombination mit Experimenten unter Verwendung eines neu entwickelten Versuchsaufbau durchgeführt. Hierfür wurde die thermische Antworten auf eine pulsförmige Anregung mittels einer transienten Messung beobachtet. Für diese Studie wurde eine Parametermatrix erstellt, welche die Metallinnenlagenanzahl und -dicke, die Anzahl der thermischen Durchkontaktierungen sowie deren Bohrlochdurchmesser und die Bohrlochmetallisierungsdicke variiert. Die ermittelten Ergebnissen aus den Experimenten und den detallierten FE-Modellen zeigten eine gute Übereinstimmung. Beim Vergleich der effektiven Materialmodelle mit denen der detaillierten FE-Modelle wurde beobachtet, dass das effektive Materialmodell die effektive thermische Leitfähigkeit in der Leiterplatte leicht überbewertet.