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一、背景介紹熱設(shè)計(jì)就是通過(guò)合理的散熱方式保證良好的熱環(huán)境，確保電子設(shè)備可靠的工作。隨著電子技術(shù)的迅速發(fā)展，電子設(shè)備的結(jié)構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜，且越來(lái)越趨于小型化，散熱問(wèn)題成為了影響設(shè)備可靠性的重要因素。據(jù)統(tǒng)計(jì)，電子設(shè)備有超過(guò)一半的故障是由過(guò)熱引起的，并且故障率會(huì)隨溫度升高成指數(shù)式增長(zhǎng)。為了有效避免電子設(shè)備機(jī)箱內(nèi)溫度過(guò)高，影響電子器件正常工作，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)就需要考慮散熱。

這一特性使得工程師們能夠更專注于創(chuàng)新設(shè)計(jì)，而不是在處理繁瑣的格式轉(zhuǎn)換問(wèn)題上耗費(fèi)時(shí)間。</p><p>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;總而言之，Celsius Studio這款產(chǎn)品為電子散熱設(shè)計(jì)領(lǐng)域帶來(lái)了一股新風(fēng)，有望成為未來(lái)電子散熱設(shè)計(jì)的首選工具。

圖13 優(yōu)化后溫度云圖 4 ，結(jié)束語(yǔ) 在當(dāng)前汽車電子行業(yè)，產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期短，產(chǎn)品電子集成度高且對(duì)產(chǎn)品整體輕量化、小型化已成趨勢(shì)，因此依托于傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)加后期實(shí)物測(cè)試的開發(fā)流程已經(jīng)無(wú)法滿足新一代汽車電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)節(jié)奏，Icepak為工程師們提供了另外一種選擇，可以在成本、設(shè)計(jì)質(zhì)量及產(chǎn)品性能之間追求相對(duì)的平衡，通過(guò)仿真分析快速地評(píng)估電子產(chǎn)品的發(fā)熱和散熱狀況，可以有的放矢地在多個(gè)變量參數(shù)之間選擇最為合適的設(shè)計(jì)方案

功率放大器模塊產(chǎn)生的熱量被下面的相變散熱器吸收。內(nèi)部和外部的熱量相互耦合，最終完成了電子艙的散熱過(guò)程。根據(jù)連接環(huán)處隔熱性能的不同，選擇兩組典型曲線作為系統(tǒng)的輸入條件，如下圖所示。不考慮相變散熱器和電子艙內(nèi)部熱源的影響，輸入和輸出如下圖所示。加強(qiáng)型隔熱曲線下框架內(nèi)部線的溫差為13.6°C，而普通曲線的溫度為19.4°C。

本文以某路由器為例，介紹路由器散熱在伏圖-電子散熱模塊中的實(shí)現(xiàn)方法，驗(yàn)證路由器設(shè)計(jì)方案。</p><p><br></p><p>1.

關(guān)鍵詞：高熱密度;板卡模塊;散熱設(shè)計(jì);傳導(dǎo)散熱;熱仿真;引言近年來(lái)，隨著信息化與電子技術(shù)不斷突破創(chuàng)新，電子裝備功能性能持續(xù)提升，迎來(lái)快速發(fā)展期[1]。與之相匹配的電子板卡模塊也呈現(xiàn)出標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化和集成化的特點(diǎn)，其中，標(biāo)準(zhǔn)化接口的VPX高密度集成板卡由于其便于快速插拔和優(yōu)異的互換性[2]，受到越來(lái)越多的客戶選擇。

對(duì)于通訊行業(yè)來(lái)說(shuō)，隨著無(wú)線通信設(shè)備的不斷發(fā)展，要求封裝散熱性能更加出色以應(yīng)對(duì)高密度、高功率的集成電路。對(duì)于汽車來(lái)說(shuō)，電子產(chǎn)品的增多與功率密度的不斷增大，熱設(shè)計(jì)需考慮到材料改進(jìn)、狹小車載空間風(fēng)道的合理設(shè)計(jì)、散熱設(shè)備的設(shè)計(jì)與選型等。安世亞太特此面向汽車電子、通訊電子行業(yè)電路/電氣/結(jié)構(gòu)/熱設(shè)計(jì)工程師及設(shè)計(jì)部門經(jīng)理籌辦本次電子熱設(shè)計(jì)技術(shù)專題研討會(huì)。會(huì)上將著重于汽車、通訊行業(yè)的電子散熱內(nèi)容。

某型號(hào)對(duì)稱結(jié)構(gòu)的雙面散熱IGBT模塊如下圖所示。重新設(shè)計(jì)了原型號(hào)的DBC襯底結(jié)構(gòu)：不對(duì)稱結(jié)構(gòu)的大功率雙面散熱IGBT模塊，減少了DBC襯底的頂部幾何形狀；去除了頂部DBC基板的高功率單面散熱IGBT模塊。如下圖所示，不對(duì)稱結(jié)構(gòu)雙面散熱IGBT功率模塊的三維模型和單面散熱IGBT功率模塊的三維模型。

因此，熱設(shè)計(jì)是戶外通信機(jī)柜設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)。數(shù)值仿真技術(shù)為復(fù)雜電子設(shè)備的散熱性能評(píng)估提供了全新的手段，可有效加速產(chǎn)品設(shè)計(jì)進(jìn)程、降低成本。本案例使用具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的電子散熱軟件Simetherm對(duì)某戶外通信機(jī)柜進(jìn)行熱仿真與優(yōu)化設(shè)計(jì)。

根據(jù)對(duì)流的方式不同，我們可以將散熱設(shè)計(jì)分為兩種：被動(dòng)散熱與主動(dòng)散熱。 被動(dòng)散熱（自然對(duì)流） 即自然對(duì)流的方式散熱，主要應(yīng)用在對(duì)溫度控制要求較低的電子元器件、或者熱流密度相對(duì)較低的低功耗器材以及部件之中。當(dāng)產(chǎn)品的熱流密度很大，通過(guò)自然對(duì)流的方式不足以解決散熱問(wèn)題時(shí)可以通過(guò)主動(dòng)散熱的方式來(lái)解決。

節(jié)選自陳繼良《從零開始學(xué)散熱》 特別感謝作者和機(jī)械工業(yè)出版社授權(quán) 散熱器是電子產(chǎn)品熱設(shè)計(jì)中最常用到的散熱強(qiáng)化部件。其強(qiáng)化原理是增加換熱面積。同熱設(shè)計(jì)所有部件的設(shè)計(jì)類似，散熱器的優(yōu)化設(shè)計(jì)思路也需要從熱量傳遞的三種基本方式出發(fā)。

討論題：熱設(shè)計(jì)目標(biāo)很容易制定嗎？要對(duì)電子產(chǎn)品進(jìn)行熱設(shè)計(jì)，從研發(fā)步驟上講，第一步是是什么呢？答案是：明確熱設(shè)計(jì)目標(biāo)。這個(gè)問(wèn)題聽起來(lái)很簡(jiǎn)單，但很多人會(huì)忽略它的重要性和 難度。我將熱設(shè)計(jì)目標(biāo)分成兩類，一類是體驗(yàn)性的，一類是功能性，并且二者沒(méi)有明顯 的界限。

高防護(hù)儲(chǔ)能柜的組合式散熱系統(tǒng)理論上是風(fēng)冷組合式散熱系統(tǒng)，采用Flotherm軟件進(jìn)行熱仿真，軟件中Model Setup設(shè)置時(shí)，需考慮到熱傳導(dǎo)和對(duì)流換熱，選用Flow and transfer解決方案，選擇湍流模型中的Automatic Algebraic選項(xiàng)，軟件可自動(dòng)計(jì)算出湍動(dòng)黏度，適用于小空間風(fēng)冷電子設(shè)備散熱仿真的絕大多數(shù)情況。

被動(dòng)冷卻是電子和電力電子設(shè)備的廣泛首選方法，因?yàn)樗且环N價(jià)格低廉、安靜且無(wú)故障的解決方案。空氣冷卻被認(rèn)為是電子封裝熱設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)重要技術(shù)，因?yàn)樵诔杀尽⒖臻g和重量限制下，使用翅片來(lái)增強(qiáng)空氣冷卻是最簡(jiǎn)單有效的散熱器結(jié)構(gòu)。因此，開發(fā)一種系統(tǒng)的空氣冷卻散熱器設(shè)計(jì)方法對(duì)于滿足當(dāng)前的熱需求和未來(lái)電子元件的高溫具有非常重要的意義。

，適用于控制柜散熱設(shè)計(jì)評(píng)估。

對(duì)于電子設(shè)備來(lái)說(shuō)，工作時(shí)都會(huì)產(chǎn)生一定的熱量，從而使設(shè)備內(nèi)部溫度迅速上升，如果不及時(shí)將該熱量散發(fā)出去，設(shè)備就會(huì)持續(xù)的升溫，器件就會(huì)因過(guò)熱而失效，電子設(shè)備的可靠性能就會(huì)下降。因此，對(duì)電路板進(jìn)行很好的散熱處理是非常重要的。1 、加散熱銅箔和采用大面積電源地銅箔。

了解如何使用電子產(chǎn)品冷卻仿真軟件 Simcenter Flotherm XT 準(zhǔn)確而迅速地對(duì)散熱通孔進(jìn)行建模，以滿足不同設(shè)計(jì)階段的需求。仿真研究演示將介紹 PCB 設(shè)計(jì)上熱通孔相對(duì)于其他設(shè)計(jì)因素的選項(xiàng)、優(yōu)勢(shì)和局限。

Part4汽車電子熱設(shè)計(jì)仿真案例安世亞太資深流體技術(shù)專家俞斌根和大家分享了汽車電子熱設(shè)計(jì)仿真案例，包含被動(dòng)散熱熱設(shè)計(jì)案例和主動(dòng)散熱熱設(shè)計(jì)案例兩個(gè)部分。被動(dòng)散熱熱設(shè)計(jì)案例的基本條件是：環(huán)境影響因素相對(duì)較小；功耗低、熱源分散；安裝條件、設(shè)備外形尺寸限制少，理論散熱表面足夠大。