多芯片LTCC基板微通道进出口结构散热性能数值仿真分析

微通道结构作为多芯片低温共烧陶瓷(LTCC)基板的主流散热渠道,其相关结构因素如微通道流体进出口布局结构、流体进出口半径等会影响其散热性能。本文采用ANSYS有限元数值仿真软件建立多芯片LTCC射频组件三维有限元分析模型并进行热-流耦合分析,研究了微通道流体进出口布局结构、流体进出口半径、流体进口流速对组件散热的影响,并采用正交试验方法对不同结构因素的参数水平设计了9组模型,获取相应的温度数据并进行极差分析。试验结果表明,微通道流体进出口半径对多芯片LTCC射频组件散热性能影响程度最大,其次是微通道流体进出口布局结构,流体进水口流速的影响最小。在保持边界条件一致的情况下,进出口布局结构中“I”型布局结构散热效果最好,增大微通道流体进出口半径与流体进口处流速有助于提高组件的散热性能。