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CONEM 2022
XI Congresso Nacional de Engenharia Mecânica - CONEM 2022
Influência do incremento de tempo e das dimensões da malha na solução de um problema de transferência de calor em circuitos integrados em grande escala utilizando os métodos implícito e explícito de diferenças finitas
Submission Author:
Felipe Silva Lima , PB
Co-Authors:
Erik Glauber de Lima Alves, Felipe Silva Lima, Kaline Ventura, Celso Rosendo Bezerra Filho, Andersson Oliveira
Presenter: Andersson Oliveira
doi://10.26678/ABCM.CONEM2022.CON22-0300
Abstract
Os circuitos integrados em grande escala (VLSI – Very Large-Scale Integrated) possuem inúmeras funções, além de aplicações direcionadas a indústria, presente tanto nos produtos eletrônicos de consumo quanto nos seus processos de produção. Não obstante, esses elementos detêm desafios de projetos, notadamente em decorrência do seu processo de fabricação e posicionamento físico. Desta maneira, estes elementos são fonte de apreciação em vários domínios associado a Engenharia, sobressaindo-se a área de transferência de calor. Nesta perspectiva, a maioria das soluções analíticas são aplicáveis somente a problemas de transferência de calor com geometrias limitadas e com condições de contorno simples. Entretanto, muitos problemas possuem geometrias e condições de contorno complexas, a exemplo VLSI. Em casos como esses, a resposta da temperatura com o tempo aproximada pode ser calculada usando métodos numéricos. Neste trabalho, com o auxílio do Matlab, foi utilizado o Método de Diferenças Finitas na sua forma Implícita e Explícita para analisar a distribuição da temperatura com o tempo em um problema de transferência de calor em circuitos integrados em grande escala. Com isso, foi possível avaliar a influência das dimensões da malha e o incremento de tempo na solução do problema. Os resultados indicaram que o refinamento da malha levou a um aumento nas temperaturas das respostas encontradas para o problema, tanto no método implícito, quanto no método explícito, de forma que as respostas tendem a convergir para uma resposta estável. A diminuição do incremento de tempo nas simulações, aumentou o número de iterações necessárias para que as temperaturas convergissem para o regime permanente.
Keywords
circuitos integrados em grande escala, Método de Diferenças Finitas, Implícito, Explícito, MATLAB
