電子產品散熱設計的案例
專業熱設計人必學必會182講---電子產品散熱設計理論視頻課程課程
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電子產品散熱設計理論視頻課程---自然對流之瑞利數的計算
電子產品散熱設計理論視頻課程----初識熱輻射的理論計算公式
本課程著重方法和熱設計相關理論知識面原理的講解,在課程每個獨立小節均設有實際案例講解，并提供大量具有典型意義理論計算實例，提升散熱設計理論計算水平。全套培訓課程內容均為長期的工作積累，非常具有實際指導意義和實用性, 課程中涵蓋了有關自然散熱/強制對流/水冷散熱/機箱系統級散熱/輻射散熱/TEC散熱/瞬態散熱/相變散熱等散熱設計的理論知識原理講解和詳細的理論計算.
近二三十年來，隨著經濟、技術的快速發展。使得電子產品封裝元件的高熱流密度、電子產品的小型化發展方向和使用環境的多樣化，電子產品的散熱面臨著史無前例的挑戰。電子工業界一直在努力通過多種手段降低電子元件工作溫度，以改善電子產品系統的可靠性。
展開 2021年春季----電子產品散熱理論設計與ANSYS ICEPAK仿真實戰技術高級培訓班招生簡章
本培訓內容由兩部線上課程：”專業熱設計人必學必會182講---電子產品散熱設計理論視頻課程“ 部分章節內容與”ANSYS ICEPAK 視頻培訓課程”部分章節內容提煉而成。
2021年春季深圳站線下課程開課時間為：2021年1月9日—2021年1月10日，本次為期兩天的線下課程涉及軟件仿真與熱理論計算，有需要報名的朋友可以與我聯系，或加入下面的微信群，正式報名地點、時間相關信息會在群里及時發布，謝謝！
課程背景
近二三十年來，隨著經濟、技術的快速發展，使得電子產品封裝元件的高熱流密度、電子產品的小型化發展方向和使用環境的多樣化，電子產品的散熱面臨著史無前例的挑戰。電子工業界一直在努力通過多種手段降低電子元件工作溫度，以改善電子產品系統的可靠性。在全環化的運營環境背景中，電子產品同時又具有市場周期短、產品競爭激烈的特點，這使得快速高效的熱管理技術需求越來越迫切，企業如何高效地確定產品的散熱方案成為重中之重。
在產品設計初期，因產品的快速設計需求，正向的理論設計計算可以在幾小時內給出設計方案。基于正向的理論化,通過建立產品理論計算模型進行方案的理論與可行性評估遴選，設計后期再通過CAE仿真與測試確定方案效果的研發模式已經被很多企業采用。
展開 熱設計的重要性以及PCB電路板散熱設計技巧
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本文部分內容摘自：”專業熱設計人必學必會182講---電子產品散熱設計理論視頻課程“ 第23章節中分內容。
專業熱設計人必學必會182講---電子產品散熱設計理論視頻課程（國內首套有關散熱理論設計的系統培訓課程）
ANSYS ICEPAK 視頻培訓課程：
我所理解的熱仿真---ANSYS ICEPAK電子散熱仿真全套原創視頻教程
一、熱設計的重要性
電子設備在工作期間所消耗的電能，比如射頻功放，FPGA芯片，電源類產品，除了有用功外，大部分轉化成熱量散發。電子設備產生的熱量，使內部溫度迅速上升，如果不及時將該熱量散發，設備會繼續升溫，器件就會因過熱失效，電子設備的可靠性將下降。SMT使電子設備的安裝密度增大，有效散熱面積減小，設備溫升嚴重地影響可靠性，因此，對熱設計的研究顯得十分重要。
搞射頻的兄弟有柴，這樣散熱也行？
對于PCB電路板的散熱是一個非常重要的環節，那么PCB電路板散熱技巧是怎樣的，下面我們一起來討論下。
對于電子設備來說，工作時都會產生一定的熱量，從而使設備內部溫度迅速上升，如果不及時將該熱量散發出去，設備就會持續的升溫，器件就會因過熱而失效，電子設備的可靠性能就會下降。因此，對電路板進行很好的散熱處理是非常重要的。
二、印制電路板溫升因素分析
引起印制板溫升的直接原因是由于電路功耗器件的存在，電子器件均不同程度地存在功耗，發熱強度隨功耗的大小變化。
印制板中溫升的 2 種現象：
（1） 局部溫升或大面積溫升；
（2） 短時溫升或長時間溫升。在分析 PCB 熱功耗時，一般從以下幾個方面來分析。
展開 散熱熱管之燒結型熱管的參數設計與應用
結論
未來筆記型計算機的發展，必定朝向更高的處理速度及更廣泛的使用范圍，相對的熱管設計也必須符合其規范，而使用燒結式微熱管能在尺寸不變的情況下提升其性能，故研發與量產燒結式微熱管已刻不容緩，如果廠商無法建立熱管的設計能力，將無法面對熱管為未來日益增加的需求。
未來在國內發展這項產品與技術，不僅有助于國內信息、醫療、儀器等產品的升級，利用微熱管技術所衍生的相關熱管產品如熱管散熱器、熱交換器等可以廣泛的應用在各種需要精密溫控、散熱的的產業中。
THE END
（作者來自工研院光電所及臺灣大學機械工程學研究所）
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新能源電動汽車水冷電機散熱理論熱設計與ANSYS ICEPAK熱仿真
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電解電容的發熱損耗計算與分析
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展開 
電子產品如何設計才能更好散熱！
在電子產品越來越小型化、智能化的今天，設計更安全和更緊湊的電子設備對全世界的工程師來說都是一個巨大的挑戰。在傳統的設計過程中，確保新型電子產品性能的唯一方法是執行大量的設計迭代，直到滿足所有標準。這意味著大量的物理試驗耗時和昂貴的物理測試過程。如何更加快速更加經濟的設計出滿意的產品呢？答案在于CAE仿真，通過CAE仿真技術，幾天，幾周或幾個月的物理測試將被仿真運行的數小時甚至幾分鐘所取代。
電子產品設計的主要挑戰是熱管理，因為電子產品產生的熱量集聚在外殼內，過熱不僅會降低預期壽命，還可能損壞電子元件導致產品故障。仿真工程師采取的解決方法就是在制造產品前對電子設備進行熱仿真，通過仿真分析了解到產品的冷卻系統效率如何？需要對產品的設計實施哪些優化？選擇更優材料更好進行散熱等。
提高電子產品散熱能力的常見設計有：
1、熱界面材料（TIM）
這些材料用作熱源和散熱器之間間隙的填充材料。它們通常具有更高的導熱率，有助于有效管理整個系統的熱傳遞。
2、散熱器
散熱器是與熱源接觸的金屬部件，主要通過傳導，有時通過對流或輻射來消除熱量。通常，鋁或銅用作散熱器材料，因為這些金屬的導熱率相對較高并且與其散熱效率成正比。由于通過表面進行熱傳遞，因此散熱器專門設計成各種形狀以確保大的表面積。
3、熱管
熱管是密封的銅管或鋁管或含有流體的管。液體從熱表面吸收熱量，沸騰并進入蒸汽狀態。
4、熱電模塊
熱電模塊是采用珀耳帖效應的設備，基于向設備施加電流來加熱或冷卻組件。它們總是與散熱器一起使用，沒有散熱器，設備可能會過熱并失效。
5、導熱油脂或粘合劑
導熱粘合劑或油脂是另一種獨特的熱傳輸技術。其中一個主要優點是它們將組件粘合在一起，不能機械粘合。
展開 新能源電動汽車水冷電機散熱理論熱設計與熱仿真管理分析
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課程目錄：
THE END
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展開 TEC 半導體制冷片的特性與散熱理論設計、仿真
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展開 聊一聊電子產品的熱設計技術
電子產品在日常生活和工業生產中必不可缺，特點也較為明顯，如：集成度越來越高，結構越來越復雜，產品研發周期越來越短，緊湊化程度越來越高，交叉學科的技術需求日益強烈等等。這些特點或多或少都會與熱設計工作相關，尤其是在5G和AI盛行的年代，電子產品的熱流密度越來越高，這給熱設計工作帶來巨大的挑戰。
熱設計的方法一般有理論分析法、熱測試法以及熱仿真法。工業產品復雜，只有比較少的理論分析解；熱測試是熱設計的重要手段，但周期長成本高而且在產品設計的前期是沒有樣品測試的；而熱仿真能很好地彌補理論分析和熱測試的不足，且已大量應用于工程實踐中。理論分析，熱測試和熱仿真，三者相輔相成，在可以預見的未來，熱仿真扮演著越來越重要的角色。
權威機構調查顯示，電子產品失效原因中55%跟溫度相關，因此電子產品的熱設計至關重要。
Ansys電子散熱解決方案專注于電子產品的熱設計和熱仿真的相關問題, 主要涉及電子產品包括芯片封裝、PCB 板、機箱系統等。跟溫度相關的多物理場耦合仿真問題也是此電子散熱關注的重點，如電熱耦合問題、熱結構耦合問題、電熱結構耦合問題等。
1. 芯片封裝級散熱分析
可編程性強，自動化程度高。
精細化 Die 熱源 (CTM模型)
RedHawk-Icepak電熱耦合仿真
SIwave-Icepak基板電熱耦合仿真
3D Layout-Icepak基板電熱耦合仿真
封裝級電熱結構耦合仿真
常用熱阻提取
多 Die DELPHI 網絡模型提取
強大的可編程性使自動化程度大幅提高
2. PCB 板級散熱分析
完善的流程，出眾的精度。
展開 官方免費 | ANSYS Icepak電子散熱2020 R1新功能介紹
作為新一代的電子散熱仿真工具，AEDT-Icepak偏重于電和熱的耦合，也更加適合于電工程師的操作習慣，產品一經推出，便受到了廣大電/熱工程師的歡迎。AEDT-Icepak 2020 R1版本已具備主流模塊的雙向電熱耦合功能，并且繼續遷移 Classic-Icepak 的功能，如全功能的瞬態熱仿真，可大大提高生效效率的 Toolkits 工具箱，同時引入一些新功能，如純導熱問題的 Part-by-Part meshing 功能、輕量模型導入功能等。Classic-Icepak 2020 R1 版本加入臨時的 Sherlock 數據導入流程，并改善了若干已有功能。總之，新版本亮點多多，值得期待。
適宜人群
電子產品散熱設計的企業
時間安排
2020年2月28日 16：00
講師簡介
柴輝生
ANSYS Icepak 高級應用工程師
2018年底加入ANSYS公司, 具有多年的電子產品熱仿真和熱設計工作經歷, 涉及的產品包括逆變器, APF, SVF, 電機控制器, 鋰電池包, 雷達, HUD (汽車抬頭顯示器), 電源模塊, 通信機箱, 交換機等.
報名方式
掃描上方二維碼
或點擊報名：http://event.31huiyi.com/1825983392/index?c=jishulink
展開 AI賦能電子散熱設計，迅速識別熱風險，實現散熱設計優化（內含干貨直播）
</p><p> 總而言之，Celsius Studio這款產品為電子散熱設計領域帶來了一股新風，有望成為未來電子散熱設計的首選工具。</p><h3><strong>Celsius Studio具有以下優勢</strong></h3><p> 設計人員借助Celsius Studio可以簡化工作流程，改善團隊協作，減少設計迭代，實現可預測的設計進度，進而縮短周轉時間，加快產品上市。
展開 一文get電子產品散熱仿真（內含案例）
本文由淺入深介紹了電子產品散熱仿真，結合文中案例，相信你能很快get如何利用Altair Simlab+Acusolve完成一個散熱仿真。關注本公眾號“水木人CAE”， 后臺發送“風扇散熱”即可下載案例文件（simlab格式文件）。
為什么要做散熱仿真？
電子產品熱設計，其目的包括但不限于：
保護內部電子元器件（例如芯片，電容等）；控制產品表面溫度不至于讓消費者有明顯的發燙感受；電池安全問題...
可見，電子產品的散熱設計對產品的質量，良好的消費體驗甚至安全性都有至關重要的影響, 對于熱量這種看不見摸不著（僅憑感知）的東西，在設計環節，數值仿真的應用至關重要。
三種散熱路徑
在高中的物理課本中，我們就學過三種熱傳遞路徑——即熱傳導conduction, 熱輻射radiation,對流convection。
展開 
【產品設計】電子設備中該如何選取散熱風扇的參數？這篇絕對是干貨！
1 引言
隨著電子技術的飛速發展，當今的電子設備如不考慮熱設計，通常會產生過熱現象。強迫空氣冷卻作為比較經濟、方便的冷卻手段在電子設備熱設計中得到了普遍應用。而運用強迫空氣冷卻電子設備的首要任務是選擇合適的風扇來提供足夠的冷卻空氣。
用于電子設備冷卻的風扇有各種類型，如槳式風扇、管狀軸流風扇、葉翼軸式風扇以及離心式鼓風機等。槳式風扇是最簡單的風扇。管狀軸流風扇比較常見，尺寸種類較多并且價格不高，這種風扇通常用在要求噪音低、壽命長及成本低的場合。
葉翼軸式風扇旋轉速度高，噪音高，這種風扇通常用于冷卻熱密度高、又必須工作在惡劣熱環境和振動環境的電子設備。
離心式風扇能提供高的靜壓，但一般噪音較大。在選擇風扇時首先要根據尺寸、風向、噪音以及各種風扇的特點確定風扇的種類。
2 風扇曲線
風扇的所有空氣動力學特性可以用圖1的風扇特性曲線描述。
從曲線的右邊向左看，風扇從正常工作狀態到因動力不足而滯止。在這一過程中的風扇仍傳輸空氣，但靜壓上升的同時體積流量減小，噪音增大。
從能量的觀點有助于理解風扇的特性曲線。在滯止點，風扇的勢能最大。在自由輸氣狀態，風扇的動能最大，因此流量最大。
風扇選擇的原則是在一個特定的系統中，給定的風扇只可能在一定壓力下提供一定流量。這一工作點決定于風扇的特性曲線和系統流量、壓力曲線的交點。
圖1分別列出了高、低系統阻力的工作點。選擇的風扇最好工作在高的流量、低的壓力以保持馬達的效率避免失速。每個強迫空氣冷卻的電子設備都要設法減小空氣流動的系統阻力。
展開 基于Simdroid電子散熱模塊的電子設備機箱散熱設計與優化
一、背景介紹
熱設計就是通過合理的散熱方式保證良好的熱環境，確保電子設備可靠的工作。隨著電子技術的迅速發展，電子設備的結構越來越復雜，且越來越趨于小型化，散熱問題成為了影響設備可靠性的重要因素。據統計，電子設備有超過一半的故障是由過熱引起的，并且故障率會隨溫度升高成指數式增長。為了有效避免電子設備機箱內溫度過高，影響電子器件正常工作，在結構設計時就需要考慮散熱。傳統方法是根據指標要求和工程經驗設計出樣品，做出樣機后用環境試驗測試，根據測試發現的問題進行設計改進，不斷循環得到合格產品，其研制周期和成本都普遍較高。
圖1 典型電子設備機箱結構（圖片來自網絡）
機箱機柜裝配了大量電控組件，這些組件在使用過程中散發大量熱量，如果不及時有效地將這些熱量散發到環境中，將導致設備內元器件或部件溫度過高，影響設備運行性能，甚至引發器件損壞，降低整體設備的穩定性和壽命。目前電子設備的散熱方式可分為自然散熱、風冷散熱、液冷散熱、熱電制冷和熱管冷卻等。
風冷散熱一般指采用風扇、空調等設備對機箱機柜進行散熱，其主要特點：
（1）風冷系統簡單可靠、安裝方便、故障率低，在北方部分城市的冬季還可以利用自然冷源對機柜進行散熱；
（2）風冷散熱的本質是將設備產生的熱量轉移到環境中，成本遠低于其他散熱方式；
（3）散熱效率相對較低。風冷散熱通過機箱內散熱器及外表面對機箱內電子設備散熱，散熱效率較低；
（4）散熱風扇噪聲較大，影響使用者體驗。
圖2 典型風冷系統結構圖（圖片來自網絡）
液冷冷卻通常是指利用液體冷卻介質對機柜進行冷卻，液冷冷卻系統通常包括直接水冷系統、水冷背板系統和環路熱管系統等，其主要特點：
（1）散熱效率高。液冷散熱功率可達200 W/cm2，是風冷散熱的20 倍；
（2）噪音低。
展開 行業應用方案 | 電子散熱
Ansys 行業應用方案連載（8） | 電子散熱
據美國權威機構調查顯示，電子產品失效原因中55%跟溫度相關，因此電子產品的熱設計至關重要。
電子產品在日常生活和工業生產中必不可缺，特點也較為明顯，如：集成度越來越高，結構越來越復雜，產品研發周期越來越短，緊湊化程度越來越高，交叉學科的技術需求日益強烈等等。這些特點或多或少都會與熱設計工作相關，尤其是在5G和AI盛行的年代，電子產品的熱流密度越來越高，這給熱設計工作帶來巨大的挑戰。
熱設計的方法一般有理論分析法、熱測試法以及熱仿真法。工業產品復雜，只有比較少的理論分析解；熱測試是熱設計的重要手段，但周期長成本高而且在產品設計的前期是沒有樣品測試的；而熱仿真能很好地彌補理論分析和熱測試的不足，且已大量應用于工程實踐中。理論分析，熱測試和熱仿真，三者相輔相成，在可以預見的未來，熱仿真扮演著越來越重要的角色。
Ansys解決方案
Ansys電子散熱解決方案專注于電子產品的熱設計和熱仿真的相關問題, 主要涉及電子產品包括芯片封裝、PCB 板、機箱系統等。跟溫度相關的多物理場耦合仿真問題也是此電子散熱關注的重點，如電熱耦合問題、熱結構耦合問題、電熱結構耦合問題等。
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芯片封裝級散熱分析
可編程性強，自動化程度高。
展開 基于自主仿真技術的電子產品熱設計實踐
PART 1 電子散熱仿真行業現狀
電子產品散熱問題越發嚴峻
隨著電子產品不斷向小型化、多功能、大功率的方向發展，高熱流密度帶來的散熱問題越來越突出。根據美國空軍航空電子整體研究項目的報告顯示：電子產品失效原因中，熱失效占比55%。而電子元件的“10℃法則”顯示，溫度每升高10℃，系統可靠性降低50%。因此，電子產品的散熱設計越來越被重視，散熱性能也成為電子產品核心競爭力之一。
熱仿真——散熱設計必不可少
從產品的概念設計到產品量產上市之前，熱仿真承擔了大量的性能評估和優化設計工作，為產品設計方案提供關鍵性的數據支撐。
電子散熱仿真面臨的挑戰
（1）產品迭代速度加快，產品的開發周期越來越短，對仿真計算時間要求越來越高
（2）仿真人才稀缺，需要具備多領域、跨學科的知識（工程學、物理學、數學……）
（3）重復性、方案參數優化的工作頻繁，對仿真的精度和效率提出更高要求。
（4）產品應用工況越發復雜，產品結構越發復雜，模型就越發復雜，網格數量顯著增多，軟硬件成本上升。
（5）電子散熱仿真軟件自主化率低，隨時面臨斷供風險。
PART 2 云道智造提供自主可控的解決方案
針對企業面臨的“卡脖子”難題、仿真軟件成本高昂等痛點，云道智造基于根技術平臺開發了“電子散熱模塊”，率先實現自主化替代，其對標占據市場90%份額的兩款國際商業軟件，已在國內電子通信龍頭企業、芯片企業得到標桿性應用，并面向相關行業領域進行推廣。
“電子散熱模塊”是針對電子元器件、設備等散熱的專用熱仿真模塊，內置電子產品專用零部件模型庫，支持用戶通過“搭積木”的方式快速建立電子產品的熱分析模型，并利用成熟穩定的算法計算流動與傳熱問題，對電子產品進行高效的熱可靠性分析。
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