熱控制技術(shù)趨勢(shì)
隨著MCM,高密度組子組裝技術(shù)的發(fā)展，熱流密度已高達(dá)每平方厘米300瓦。
熱控制技術(shù)隨著熱管高效傳熱技術(shù)，低熱阻技術(shù)，微通道技術(shù)，TEC,CATA等技術(shù)的
成熟與發(fā)展，正處在一個(gè)技術(shù)革新的關(guān)鍵時(shí)期。
電子設(shè)備熱設(shè)計(jì)目的
為芯片級(jí)、元件級(jí)、組件級(jí)及系統(tǒng)級(jí)提供良好的熱環(huán)境保證芯片級(jí)、元件級(jí)、組件級(jí)及系統(tǒng)級(jí)的熱可靠性
防止電子元器件的熱失效
電子設(shè)備熱環(huán)境
環(huán)境溫度和壓力（或高度）的極限值及變化率太陽(yáng)或周圍物體的輻射值地面設(shè)備：周圍空氣溫度、濕度、氣壓、空氣流速，周圍物體形狀和黑度，日光照射
冷卻劑種類可利用的熱沉
機(jī)載設(shè)備：飛行高度、飛行速度、安裝位置，有無空調(diào)艙，周圍空氣溫度、速度等
艙船設(shè)備：周圍空氣溫度、濕度，有無淡水，艙室溫度，日照情況等
熱控制(設(shè)計(jì))基本要求
滿足可靠性要求(基本失效率,溫度T,和電應(yīng)力比s,GJB/Z299)
滿足熱環(huán)境的要求
與維修性設(shè)計(jì)相結(jié)合，易維修與電路設(shè)計(jì)同時(shí)進(jìn)行
滿足對(duì)冷卻系統(tǒng)的限制要求根據(jù)t 、、MTBF
經(jīng)濟(jì)性、安全性等，選擇冷卻方法 尺寸、重量、冷卻所需功、
熱控制(設(shè)計(jì))基本原則
保證良好的冷卻功能(可用性與微氣候)
保證可靠性
良好的經(jīng)濟(jì)性(性價(jià)比)
良好的維修性
有良好的適應(yīng)性(相容性)
電子設(shè)備熱分類
(1)按冷卻劑與被冷卻元器件之間的配置分
(a)直接冷卻(b)間接冷卻
(2)按傳熱機(jī)理分類自然冷卻
(a)敞開式(b)有機(jī)殼(c)密封,內(nèi)部自然對(duì)流
(d)密封,內(nèi)部強(qiáng)迫對(duì)流(e)內(nèi)部自然對(duì)流,增壓(f)內(nèi)部強(qiáng)迫對(duì)流,增壓強(qiáng)迫冷卻
(a)直接冷卻(b)直接冷卻(c)有熱交換器強(qiáng)迫冷卻
蒸發(fā)冷卻
(a)噴霧冷卻(b)噴霧蒸發(fā)冷卻
(c)有熱交換器噴霧冷卻(d)有熱交換器蒸發(fā)冷卻
冷板傳熱
電子設(shè)備熱控制(設(shè)計(jì))理論基礎(chǔ) 傳熱學(xué)( 數(shù)值傳熱學(xué),計(jì)算傳熱學(xué))
流體力學(xué)( 阻力計(jì)算)
輻射 對(duì)流 導(dǎo)熱
接觸熱阻
接觸界面處的熱流量是經(jīng)接觸面(或點(diǎn))的導(dǎo)熱和間隙空間里介質(zhì)的換熱進(jìn)行傳遞的。由于間隙小而界面溫差不大，對(duì)流難以發(fā)生，通常間隙中的輻射非常小，可以忽略不計(jì)。因此，接觸界面的熱阻由局部接觸面上的導(dǎo)熱熱阻和間隙中的介質(zhì)導(dǎo)熱熱阻所組成。假設(shè)兩接觸面的近似接觸面積由兩接觸材料之間的實(shí)際接觸面積和沒有接觸的間隙面積所組成，則＝+。若有效非接觸空間的厚度為，兩接觸表面的不規(guī)則高度為，則通過接觸界面的熱流量由兩部分組成.
式中t1，t2——表面1和表面2接觸界面的溫度；
k1,k2——表面1和表面2材料的導(dǎo)熱系數(shù)；
k f——間隙中介質(zhì)的導(dǎo)熱系數(shù)。
接觸熱阻的影響因素
接觸表面接觸點(diǎn)的數(shù)量、形狀、大小及分布規(guī)律
接觸表面的幾何形狀（波紋度和粗糙度）
接觸表面的硬度
間隙中介質(zhì)種類（真空、液體、氣體等）
非接觸間隙的平均厚度
接觸表面的壓力大小
接觸表面的氧化程度和清潔度
接觸材料的導(dǎo)熱系數(shù)
減小接觸熱阻的方法
加一薄紫銅片或延展好的高導(dǎo)熱系數(shù)材料
加低熔點(diǎn)合金（銦合金）
提高界面間的接觸壓力( ) 2 200 cm 3
在接觸表面涂一薄層導(dǎo)熱脂（膏）
導(dǎo)熱膏(脂、膠)
1.SZ(中溫)高效導(dǎo)熱脂 導(dǎo)熱系數(shù):k=0.467w/m·c
2.GWC型導(dǎo)熱膠 導(dǎo)熱系數(shù):k=0.5w/m·c
3.GB-51導(dǎo)熱脂 導(dǎo)熱系數(shù): k=0.7w/m·c
4.L-11導(dǎo)熱絕緣膠 導(dǎo)熱系數(shù): k=1.1635w/m·c
對(duì)流換熱影響因素
流體流動(dòng)發(fā)生的原因(自然對(duì)流與強(qiáng)迫對(duì)流)
流體流動(dòng)的狀態(tài)(層流與紊亂流)
換熱面的幾何形狀和位置(平板,圓管,肋面
與橫放,豎放,水平或垂直等)
流體的物理性質(zhì)(導(dǎo)熱系數(shù),比熱,密度,黏度等)
輻射換熱的基本定律
普朗克定律
四次方定律
基爾霍夫定律
實(shí)際物體的輻射和吸收
黑體的輻射
角系數(shù)
交叉線法
普朗克定律
普朗克定律揭示了黑體在不同溫度下，輻射能按波長(zhǎng)分布的規(guī)律，即的函數(shù)關(guān)系
實(shí)際物體的輻射和吸收
實(shí)際物體的輻射力與同溫度下黑體的輻射力之比叫做該物體的黑度
自然冷卻設(shè)計(jì)原則
（1）提高設(shè)備內(nèi)部電子元件向機(jī)殼的傳熱能力
（2）提高機(jī)殼向外界的傳熱能力
（3）盡量降低傳熱路徑各個(gè)環(huán)節(jié)的熱阻，形成一條低熱阻熱流通路電子設(shè)備自然冷卻設(shè)計(jì)技術(shù)自然冷卻設(shè)備的結(jié)構(gòu)因素
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