一、热设计的必要性

    随着电子设备复杂性的增加，如果各种发热元件散发出来的热量不能够及时散发出去，就会造成热量的积聚，从而导致各个元器件的温度超过各自所能承受的极限，使得电子设备的可靠性大大降低。当前，电子设备的主要失效形式之一就是热失效。据统计，电子设备的失效有55％是温度超过规定的值引起的。随着温度的增加，电子设备的失效率呈指数增长趋势。所以，热设计是电子设备结构设计中不可忽略的一个环节，在对工作温度有较高要求的电子设备的结构设计中，必须进行结构的热设计。“热”问题，促进了热分析技术的迅猛发展。计算机热仿真，又称为热模拟，是利用数学的手段在电子设备的设计阶段获得温度分布的一种方法。利用热仿真技术，能避免潜在的“热”问题，提高产品可靠性，缩短研制周期，降低成本。
    我们的热设计专家，不仅拥有丰富的散热和结构设计经验，可以提供传统的三场（温度、速度、压力）分布图外，还拥有系统热设计的方法与实践，从热设计与成本的关系角度，给客户提供产品的热设计改进建议及指南。

二、温度对元器件的影响

    高温、低温以及高低温循环变化对设备和系统都有影响。散热设计考虑的是高温对设备和系统的影响，将温度控制在一定的合理范围内。
    高温影响主要表现在： 材料软化；化学分解和老化；设备过热；润滑油粘度降低；金属膨胀不同；金属氧化加速；等等。
    高温导致的结果主要表现在：绝缘性能退化；材料的热老化；元件的使用寿命降低；结构的强度减弱；元件材料电性能变化，甚至损坏；元件损坏、着火、低熔点焊缝开裂或焊点脱开；轴承损坏；焊点合金结构变化；活动部分卡住、紧固装置出现松动、接触不良；接点接触电阻增大、金属材料表面电阻增大；结温的升高还会使晶体管的电流放大倍数迅速增加，导致集电极电流增加，又使结温进一步升高，最终导致元器件失效；等等。

    例如，美国曾对机载电子设备全年的故障进行了分析。发现 50％以上的故障是由各种环境所致 ( 其中，由温度引起的故障占22.2％，由振动引起的占11.38％，由潮湿引起的占10％，由砂尘引起的占4.16％．由冲击引起的占1.11％等 )。而温度、振动和潮湿三项环境尤为主要。温度增加后，会出现：材料软化；化学分解和老化；设备过热；油粘度降低；金属膨胀；金属氧化等。温度过热后，会出现：结构强度减弱；材料电性能变化，甚至损坏；元件损坏、着火、低熔点焊锡绽开裂、焊点脱开；轴承损坏，活动部分被卡住，紧固装置出现松动，接触装置出现接触不良，接点接触电阻增大，金属材料表面电阻增大等。随着电子元器件和设备耗散功率的不断提升，为保证元器件和电子设备的热可靠性，热分析和热控制必不可少。合理的热设计可以大大缩短产品研制周期，降低成本。

三、亿腾热设计的原则、步骤和检验

1、原则
　　 热设计必须与电气设计、机械设计同时进行，相互兼顾；热控制系统的分析、计算应与模拟试验相结合；所设计的热控制系统，应具有充分的应变能力(包括维修性)；热控制系统应当结构简单、可靠，工艺易行，具有较好的经济性；所设计的热控制系统应符合有关规范、标准和指导性文件的规定。

• 了解产品，明确产品工作状况；
• 明确产品功率元件及热参数，明确产品热设计目标；
• 选择合适的散热方式；
• 通过专业计算，利用专业软件的热仿真，优化产品结构设计，优化产品风路设计；力求热设计一次成功；
• 输出热设计的目标报告，输出热设计的方案。

3、检验
　　 对热设计我们可以在后续的工作中用实验的方法来验证，以确定各元件的工作温度都在正常范围内。比如检验元件的温升，一般都是选取发热量比较大的元器件来测试它的最大负荷的温度，也就是看长时间满载时的工作温度状况．在测试前由设计人员确定发热量大的元器件，另外要确定元器件的最高温度点。可以用红外线热成相仪或者热电偶等测量。