资源描述：
《电子设备热设计培训资料》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、电子设备热控制技术2007年8月北京电子设备热控制(设计)技术热设计理论基础热设计基本原理液体冷却强迫风冷自然冷却蒸发冷却热电致冷热管传热热测试技术低热阻及高效热控制技术电子设备热(控制)设计参考资料1、《电子设备热控制与分析》2、《电子设备结构设计原理》5、《GJB/Z27电子设备可靠性热设计》4、《微电子设备的换热》3、《电子设备冷却技术》6、《ThermalcomputationofElectronicEquipment》7、《电子机器的热对策》（日文）热设计标准介绍国家标准(GB7423,GB/T12992,GB/T14278,GB/T15428)国家军用标准(GJB/
2、Z27)行业标准(SJ2709,SJ3230,SJ/T10158,QJ1474)行业军用标准美国热设计标准(MIL-HDBK-251,TR-82-172,MIL-T-23103A)芯片与器件的热流密度增长趋势1031021010.1110100面积/cm2功耗/W多芯片模块芯片模块电子设备热设计目的为芯片级、元件级、组件级及系统级提供良好的热环境保证芯片级、元件级、组件级及系统级的热可靠性防止电子元器件的热失效电子设备热环境环境温度和压力（或高度）的极限值及变化率太阳或周围物体的辐射值地面设备：周围空气温度、湿度、气压、空气流速，周围物体形状和黑度，日光照射冷却剂种类可利用的热
3、沉机载设备：飞行高度、飞行速度、安装位置，有无空调舱，周围空气温度、速度等舱船设备：周围空气温度、湿度，有无淡水，舱室温度，日照情况等热控制(设计)基本要求满足可靠性要求(基本失效率,温度T,和电应力比s,GJB/Z299)满足热环境的要求与维修性设计相结合，易维修与电路设计同时进行满足对冷却系统的限制要求根据经济性、安全性等，选择冷却方法尺寸、重量、冷却所需功、热控制(设计)基本原则保证良好的冷却功能(可用性与微气候)保证可靠性良好的经济性(性价比)良好的维修性有良好的适应性(相容性)冷却方法选择（1）自然散热（对流和辐射）强迫风冷浸没自然对流冷却强迫水冷浸没沸腾冷却1024
4、1024622410346824682246810-11001010-221温升℃表面热流密度W/cm2冷却方法选择（2）空气空气介质液体水介质液体水介质液体自然散热强迫对流蒸发冷却1.16311.63116.3116311630传热系数W/m2℃空气流速3~15m/S流体流速0.3~1.5m/S电子设备热控制(设计)理论基础传热学(传热计算,计算传热学)流体力学(阻力计算)辐射对流导热导热单层平壁导热导热基本定律温度场导热热阻多层平壁导热单层圆筒壁导热多层圆筒壁导热接触热阻的影响因素接触表面接触点的数量、形状、大小及分布规律接触表面的几何形状（波纹度和粗糙度）接触表面的硬度间
5、隙中介质种类（真空、液体、气体等）非接触间隙的平均厚度接触表面的压力大小接触表面的氧化程度和清洁度接触材料的导热系数减小接触热阻的方法加一薄紫铜片或延展好的高导热系数材料加低熔点合金（铟合金）提高界面间的接触压力在接触表面涂一薄层导热脂（膏）导热膏(脂、胶)1.SZ(中温)高效导热脂导热系数:k=0.467w/m·c2.GWC型导热胶导热系数:k=0.5w/m·c3.GB-51导热脂导热系数:k=0.7w/m·c4.L-11导热绝缘胶导热系数:k=1.1635w/m·c接触热阻与表面粗糙度接触压力的关系接触热阻/（℃·W-1·cm2）1234500.51.01.52.0接触压力
6、/MPa表面粗糙度/μm钢铝3.03.01.650.25对流换热影响因素流体流动发生的原因(自然对流与强迫对流)流体流动的状态(层流与紊乱流)换热面的几何形状和位置(平板,圆管,肋面与横放,竖放,水平或垂直等)流体的物理性质(导热系数,比热,密度,黏度等)对流换热系数对流换热现象换热系数空气自然对流3~10气体强迫对流20~100水自然对流200~1000水强迫对流1000~15000水沸腾2000~25000高压水蒸汽强迫对流500~3500水蒸汽凝结5000~15000对流换热计算准则数名称物理意义定性温度：特征尺寸准则方程竖放平板柱体水平板(热面朝上)水平板(热面朝下)＜
7、109＞109＜2×107＞2×1073×105~3×1010流态层流紊流层流紊流层流C0.100.590.540.150.27n1/41/31/41/31/4特征尺寸高度正方形取边长圆盘取0.901狭长条取短边矩形L=2ab/(a+b)自然对流换热计算管内流动定性温度:流体平均温度特征尺寸:管子内径或当量直径紊流准则方程层流准则方程注:上述公式或适用于直管、长管否则要乘相应修正系数强迫对流换热定性温度:特征尺寸:流体流动方向板或柱体的长度L紊流准则方程层流准则方程强迫对流换热计算沿平板流动
