電子產品散熱的案例
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。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?；谡虻睦碚摶?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，設計后期再通過測試確定方案效果的研發模式已經被很多企業采用。
顯然，基于正向的理論計算化的熱設計方法，可以以極快的速度完成產品的散熱設計工作，來獲得產品熱設計所需的準確信息。同時，由于其設計過程中不需消耗硬件資源，基本上沒有成本產生。
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 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?；谡虻睦碚摶?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 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 
“聚焦電子產品性能設計提升高峰論壇”成功舉辦
曾璇：基于機器學習的集成電路和電子產品可靠性設計自動化
教育部長江學者曾璇博士指出電子產品的可靠性設計等領域可以發展基于機器學習和深度學習的新理論和新方法，為下一代基于機器學習和深度學習的電子產品設計提出創新發展的重要技術途徑和方向。復雜的電路涉及到各種微流通道，自動化將是未來的趨勢，而運行效率問題也讓專家們一直在努力。
梁賢博士：仿真技術及精益設計仿真平臺在電子行業中的應用
有限元科技梁賢博士介紹了RDS（精益設計與仿真--可靠性管控平臺），以產品設計質量為核心，實現對產品的相關數據、技術內容、設計工具、仿真工具一體化集成管理的技術。這樣“將人腦經驗交給計算機來管理”的技術讓許多在場嘉賓贊賞不已，原來有限元科技的技術都能實現這樣的功能，不少嘉賓紛紛表達加快合作的意愿。
Graphic：仿真結合實驗提高仿真精度Mentor熱設計整體解決方案
Mentor(明導)的Graphic（葛蘭）博士則分享了仿真結合實驗提高仿真精度Mentor熱設計整體解決方案，其中FloTHERM結合T3Ster-瞬態熱測試技術、熱模型校正等技術進行電子產品散熱可靠性分析，通過CFD和熱特征的提取加快創新速度，提升了電子產品的散熱與對流分析，讓參會嘉賓了解到了更多的仿真技術，技術能提升產品性能，提高企業核心競爭力。
崔志坤：高頻電磁與熱仿真在電子行業的應用
有限元科技產品經理崔志坤介紹了高頻電磁的傳統設計與仿真設計的利弊，從信號傳遞、各種電子產品的散熱、阻抗、干擾等角度來分析仿真的優勢，并通過各種電子產品的散熱及對流等角度對比實驗與仿真數據來驗證仿真的可靠性。來自電子產品行業的嘉賓們興趣極深，紛紛在現場邀請崔志坤先生到他們公司去進行技術輔導和交流。
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?？傊掳姹玖咙c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 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。
展開 一期一會 | 什么是電子產品熱管理？
本專題將以“一期一會”的形式，攜手各領域專家，圍繞Ansys全產品線的技術優勢，帶您深入解析流體、結構、電子設計及電磁仿真、光學、光子學、半導體、自動駕駛、汽車、聲學、航空航天、材料等多個關鍵領域，讓復雜的專業知識觸手可及。
電子產品熱管理是一門工程學科，其重點是高效管理電子設備及系統中的熱量。其利用熱傳導、對流、輻射和熱力學的物理特性，將組件溫度保持在可接受的工作范圍內。如果不加以控制，溫度就會升高，電子組件性能就會下降，而且某些部件可能會出現故障。此外，器件和封裝之間的連接也會削弱，甚至斷裂。每當您聽到筆記本電腦風扇啟動或感受到手機背面發熱時，就是熱管理在發揮作用。
電子設備通過電路和電子組件傳遞電流來工作。電線、PCB導線、連接、芯片封裝和組件都會在電流流經電路時發熱。如果沒有有效管理熱量，電子設備各區域的溫度就會上升，從而改變材料屬性。這些屬性改變可能會導致多種問題，其中包括電阻增大、機械強度降低、信號失真以及最終的產品性能下降和不良的用戶體驗等。此外，材料還會熱脹冷縮，對組件造成熱應力，從而導致組件或系統的機械故障、疲勞和過早老化。
從手機和電動汽車到為衛星上的CMOS攝像頭散熱，熱管理在當前電子應用的整體性能和魯棒性方面發揮著重要作用。因此，全面了解可選擇的方案至關重要。熱管理應用已成為產品開發的關鍵部分，應納入設計流程的每一步。
不同類型的電子產品熱管理系統
在討論如何處理多余熱量的具體內容之前，我們需要了解，在工程師選擇熱管理方法時，電子系統的規模是一項關鍵影響因素。半導體芯片封裝面臨的發熱和散熱挑戰，與印刷電路板（PCB）有所不同。與之類似，具有多個PCB和其它熱源（如電源）的外殼，需要與機架或整個數據中心等裝配體不同的解決方案。
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 行業應用方案 | 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。
展開 電子產品散熱專題培訓：培訓合格頒發中國電子學會認證證書 ￥3980
1) 培訓時間
2024年3月29日-2024年3月31日：9：00-17：00
2) 培訓地點：深圳市福海街道美聲云谷凌云谷 1 樓培訓室
交通指引:12 號線福海西地鐵站 A 口直行 600 米到
3) 培訓專家
柳老師，多年系統散熱/噪音/流體設計工作經驗，精通熱仿真軟件（包括 ANSYS Icepak & Comsol），精通ANSYS Mechanical APDL及其相關問題，精通有限元模型創建方法，以及實際物理模型與有限元分析模型之間聯系及轉換方法、原理、過程，充分熟悉 ANSYS單元庫結構及其應用。 熟悉散熱模組設計和制造流程，善于管理ODM/OEM。
先后曾在新能源汽車、電池行業、3C類電子產品等領域深耕多年，對于項目數據簡化，模型構建，芯片封裝處理，網格劃分與優化，仿真精度控制，結算結果的處理等方面均有豐富經驗和獨到見解。另外精通CAD 軟件如CREO、CATIA、SolidWorks、SolidEdge 等。多年來，在諸多電子行業積累了良好的口碑和大量的經驗。
4）培訓目標
課程特點：
所有案例都來源于工程實際，全程案例式教學，顧問式培訓，確保學員能學以致用，真正解決產品研發遇到的熱設計問題。
課程效果：
l 能夠電子設備熱設計、傳熱學、流體力學等基礎知識；
l 握對流、傳導、輻射等原理；
l icepak的基本分析理論；
l 網格劃分能力；
l 邊界條件分析能力；
l 結果后處理能力；
l 仿真-試驗閉環能力。
學員通過培訓考核后頒發中國電子學會認證的證書。
?報名須知：
1、本次培訓有上機操作環節，建議自帶筆記本電腦。
2、培訓從當天9:00開始，培訓咨詢請聯系：許經理，18319340234
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 電子產品PCB電路板散熱的方法
電子設備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，持續升溫，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PCB電路板進行很好的散熱處理是非常重要的。
本博文將對PCB電路板散熱技巧進行討論交流~
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PCB自身散熱
PCB自身散熱是一種簡單、實用、低成本的散熱方式。目前PCB電路板板材主要是：覆銅/環氧玻璃布基材或酚醛樹脂玻璃布基材，這些基材雖然具有優良的電氣性能和加工性能，但散熱性差幾乎不能指望由PCB本身樹脂傳導熱量。所以，需要設計從元件的表面向周圍空氣中散熱。
那么怎么做呢？最好方法是提高與發熱元件直接接觸的PCB自身的散熱能力，通過PCB板傳導出去或散發出去。例如，加散熱銅箔和采用大面積電源地銅箔、加熱過孔、在IC芯片背面露銅，減小銅皮與空氣之間的熱阻等方式。
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 基于Icepak的電子控制器散熱設計優化
作者：顧雙峰
作者單位：同濟大學汽車學院
摘要
:
文中以某款汽車座艙控制器為例，闡述了基于Icepak的電子產品散熱仿真分析方法，包括仿真模型的創建及求解分析的過程，并基于軟件自帶的響應面優化模塊，對產品散熱結構進行優化設計，從而得到最適合此案例的散熱結構參數。
結果表明:相較于原方案，芯片結溫降低了約4℃，散熱結構整體質量減小約25%，證明了該設計方法可有效提高產品的設計可靠性。
關鍵詞:控制器散熱設計;Icepak熱分析軟件;散熱優化
0 ，引言
隨著汽車電動化、智能化逐漸成為未來汽車技術發展的主要方向，作為汽車執行決策的“大腦”，電子控制器已經成為汽車零部件中最為重要的組成之一。隨著集成的功能越來越多，控制器的可靠性必然成為設計中最為重要的關注點之一。
“阿雷尼厄斯十度法則”指出: 電子元器件工作溫度每降低10℃，壽命將增加1倍;溫度每升高10℃，壽命將縮短1/2。根據美軍的分析報告，大約50%的電子設備失效案例由工作環境的高溫導致。因此，將電子設備的工作溫度控制在合理范圍內，是工程師在產品設計過程中最重要的關注點之一。
座艙控制器模塊一般布置在汽車的前艙內，可用空間十分有限，如何在有限空間內實現控制器電路板的有效散熱是開發時的難點之一。
傳統的設計方法一般是基于已有的設計經驗進行理論計算，并基于實物樣件進行元器件溫度測試，最終再根據實際情況調整電路板上元器件布局或者增加散熱結構設計
。
這樣的開發過程時間冗長，且設計和更改成本很高，在汽車設計周期越來越短的今天，嚴重制約了整個行業的發展
。
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