电子产品热设计

公司热设计人员、结构可靠性设计人员

【课程背景与目的】

随着微电子技术及组装技术的发展，现代电子设备正日益成为由高密度组装、微组装所形成的高度集成系统。电子设备日益提高的热流密度，使设计人员在产品的结构设计阶段必将面临热控制带来的严酷挑战。热设计处理不当是导致现代电子产品失效的重要原因，电子元器件的寿命与其工作温度具有直接的关系，也正是器件与PCB中热循环与温度梯度产生热应力与热变形最终导致疲劳失效。而传统的经验设计加样机热测试的方法已经不适应现代电子设备的快速研制、优化设计的新需要。因此，学习和了解目前最新的电子设备热设计及热分析方法，对于提高电子设备的热可靠性具有重要的实用价值。

【培训收益】

通过本课程的学习，学员能够了解---

1.电子设备热设计要求及热设计方法

2.电子设备冷却方法的选择及主要元器件的热特性

3.电子设备的自然冷却及强迫风冷设计

4.散热器的设计及优化

5.热电致冷、热管散热器等高效散热部件的原理及应用

6.电子设备热性能评价及改进方法

7.计算机辅助热分析原理

8.电子设备热设计工程应用实例

【课程介绍】（第一天）

一、电子设备热设计要求（0.5H）

1.热设计基本要求

2.热设计应考虑的问题

二、电子设备热设计方法（1H）

1.热设计的基本问题

2.传热基本准则

3.换热计算

4.热电模拟方法

5.热设计步骤

三、冷却方法的选择（0.25H）

1.冷却方法的分类

2.冷却方法的选择

3.冷却方法选择示例

四、电子元器件的热特性（0.25H）

1.半导体器件的热特性

2.磁芯元件的热特性

3.电阻器的热特性

4.电容器的热特性

五、电子设备的自然冷却设计（1H）

1.热安装技术

2.热屏蔽和热隔离

3.印制板的自然冷却设计

4.传导冷却

5.电子设备机柜和机壳的设计

六、电子设备用肋片式散热器（0.5H）

1.散热器的传热性能

2.散热器设计

3.散热器在工程应用中的若干问题

【课程介绍】（第二天）

七、电子设备强迫空气冷却设计（1H）

1.强迫空气冷却的热计算

2.通风机

3.系统压力损失及计算

4.强迫空气冷却系统的设计

5.通风管道的设计

6.强迫空气冷却的机箱和机柜设计

八、电子设备用冷板设计（0.5H）

1.冷板的结构类型及选用原则

2.冷板的换热计算

3.冷板的设计步骤

九、热电制冷器（1.25H）

1.热电制冷的基本原理

2.制冷器冷端净吸热的计算

3.最大抽吸热制冷器设计方法

4.最佳性能系数制冷器设计方法

5.多极制冷器的性能

6.热电制冷器的结构设计

十、热管散热器的设计（1.25H）

1.热管的类型及其工作原理

2.热管的传热性能

3.热管设计

十一、电子设备的热性能评价及改进（0.5H）

1.评价的目的与内容

2.热性能草测

3.热性能检查项目

4.热性能测量

5.确定热性能缺陷

6.热性能改进的制约条件

7.改进费用与寿命周期费用的权衡

8.热设计改进示例

十二、计算机辅助热分析技术（1.5H）

1.计算流体动力学的工作步骤

2.计算流体动力学的分支

3.流体流动的基本特征

4.CFD求解过程及软件结构

5.常用的CFD商用软件

6.三维湍流模型

7.边界条件的应用

8.CFD应用实例

十三、热设计实例（4H）

1.现代电子器件冷却方法动态

2.电子设备热分析软件应用研究

3.典型密封式电子设备热设计

4.功率器件热设计及散热器的优化设计

5.表面贴装元器件的热设计

6.某3G移动基站机柜的热仿真及优化

7.电子设备热管散热器技术现状及进展

8.吹风冷却时风扇出风口与散热器间距离对模块散热的影响

9.实验评估热设计软件

10.IGBT大功率器件的热设计

11.电源模块的热设计及分析

十四、自由交流及讨论（0.5H）

韩西林 工学博士 热设计资深专家

经验：1993至今一直从事电子设备热设计工作。主讲 “电子设备结构设计”、“电子设备热设计技术”、“工程传热学”等多门培训课程；主持或参与的科研项目有“信号处理专用芯片热设计技术”（国防科技预研项目）、“高效热设计理论及技术”（国防科技预研基金项目）、“新型电力器件及功率器件热设计技术”（军事电子预研基金项目）、“军用计算机的热加固技术”（国防科技预研项目）、“军用计算机的热加固技术”（国防科技预研项目）、“扩展表面（散热器）优化技术”（国防科技预研基金项目）；“PCB热特性分析”获2001年中国电子学会通信学分会优秀论文，参编教材一本《电子机械可靠性与维修性》（清华大学出版社），在重要期刊上发表论文二十余篇，其中被SCI检索2篇，EI检索7篇。

实践项目：做为西安大唐移动通信设备有限公司的咨询顾问，组织“通信设备机箱热仿真分析”项目；作为骨干成员参与西安电子第二十研究所的“某通信设备机箱热测试”等；

培训辅导过的部分客户：杭州海康威视有限公司、厦新电子股份有限公司；

专长：电子设备热设计、热分析、热测试

专业资质： 中国电子学会通信学会分会通信设备结构与工艺专业委员会秘书长