电子电气设备结构设计第三、四篇.pdf

第三章第三章 第三章第三章 电子设备结构设计的热设计电子设备结构设计的热设计 电子设备结构设计的热设计电子设备结构设计的热设计 根据摩尔定律根据摩尔定律，芯片业每过，芯片业每过18到到24个月就会个月就会 根据摩尔定律根据摩尔定律，，芯片业每过芯片业每过 到到 个月就会个月就会 将产品上整合的晶体数量翻倍将产品上整合的晶体数量翻倍，所以如果希望，所以如果希望 将产品上整合的晶体数量翻倍将产品上整合的晶体数量翻倍，，所以如果希望所以如果希望 这种惊人的发展速度得以延续这种惊人的发展速度得以延续，就需要解决高，就需要解决高 这种惊人的发展速度得以延续这种惊人的发展速度得以延续，，就需要解决高就需要解决高 热流密度芯片组的散热问题热流密度芯片组的散热问题。。 热流密度芯片组的散热问题热流密度芯片组的散热问题。。 而且随着而且随着MCM高密度组子组装技术的发展高密度组子组装技术的发展，， 而且随着而且随着 高密度组子组装技术的发展高密度组子组装技术的发展，， 热流密度已高达每平方厘米热流密度已高达每平方厘米300瓦。瓦。 热流密度已高达每平方厘米热流密度已高达每平方厘米 瓦瓦。。 热设计的目的热设计的目的 热设计的目的热设计的目的 电子产品进行热设计电子产品进行热设计，就是要为产品的各个，就是要为产品的各个 电子产品进行热设计电子产品进行热设计，，就是要为产品的各个就是要为产品的各个 部位营造一个良好的热环境氛围部位营造一个良好的热环境氛围，使产品能，使产品能 部位营造一个良好的热环境氛围部位营造一个良好的热环境氛围，，使产品能使产品能 够在规定的条件下够在规定的条件下，按预定的功能正常工作，按预定的功能正常工作。。 够在规定的条件下够在规定的条件下，，按预定的功能正常工作按预定的功能正常工作。。 用热设计来防止由于电子元器件的热时效造用热设计来防止由于电子元器件的热时效造 用热设计来防止由于电子元器件的热时效造用热设计来防止由于电子元器件的热时效造 成的产品功能失效成的产品功能失效；科学的设计能减少由于；科学的设计能减少由于 成的产品功能失效成的产品功能失效；；科学的设计能减少由于科学的设计能减少由于 盲目冷却的经济代价盲目冷却的经济代价。。 盲目冷却的经济代价盲目冷却的经济代价。。 什么是热设计什么是热设计？？ 什么是热设计什么是热设计？？ 电子电器设备的热设计电子电器设备的热设计：： 电子电器设备的热设计电子电器设备的热设计：： 是指对电子电器元器件是指对电子电器元器件、组件及整、组件及整 是指对电子电器元器件是指对电子电器元器件、、组件及整组件及整 机的温升进行控制的整体设计机的温升进行控制的整体设计。。 机的温升进行控制的整体设计机的温升进行控制的整体设计。。 高温高温，是电子设备最主要的破坏应力，是电子设备最主要的破坏应力，一个晶体管，一个晶体管 高温高温，，是电子设备最主要的破坏应力是电子设备最主要的破坏应力，，一个晶体管一个晶体管 的结温是由晶体管的耗散功率的结温是由晶体管的耗散功率、环境温度以及散热、环境温度以及散热 的结温是由晶体管的耗散功率的结温是由晶体管的耗散功率、、环境温度以及散热环境温度以及散热 情况所决定的情况所决定的，而晶体管结温对其可靠性及其工作，而晶体管结温对其可靠性及其工作 情况所决定的情况所决定的，，而晶体管结温对其可靠性及其工作而晶体管结温对其可靠性及其工作 参数影响很大参数影响很大。。 参数影响很大参数影响很大。。 第一第一，导致频率不稳定，导致频率不稳定。。 第一第一，，导致频率不稳定导致频率不稳定。。 第二第二，导致晶体管的击穿，导致晶体管的击穿。。 第二第二，，导致晶体管的击穿导致晶体管的击穿。。 因此因此，热设计，热设计，对于温升的控制是任何电子设备都，对于温升的控制是任何电子设备都 因此因此，，热设计热设计，，对于温升的控制是任何电子设备都对于温升的控制是任何电子设备都 躲不开的因素躲不开的因素