在現(xiàn)代電子產(chǎn)品中,隨著設(shè)備體積小型化、元件密集化程度不斷提高,工作過程中的熱流密度急劇上升,導(dǎo)致設(shè)備溫度迅速提高,將大大降低系統(tǒng)工作可靠性,甚至帶來災(zāi)難性后果。因此,在產(chǎn)品研制中對(duì)電子設(shè)備進(jìn)行熱分析并采取有效的熱控制措施,是研制過程中必須解決的重要問題。早期電子設(shè)備熱設(shè)計(jì)缺乏精確有效的分析設(shè)計(jì)方法,只能根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和物理規(guī)律進(jìn)行定性分析,并通過試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證和改進(jìn),這種方法在精度和設(shè)計(jì)周期、研制成本等各方面均嚴(yán)重影響了電子產(chǎn)品的開發(fā)。
從上世紀(jì)九十年代開始,隨計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)、計(jì)算傳熱學(xué)等不斷發(fā)展進(jìn)步,數(shù)值方法在電子產(chǎn)品熱分析和設(shè)計(jì)中逐漸應(yīng)用,顯著提高了分析的有效性和精度。國(guó)外采用數(shù)值方法開展了電子產(chǎn)品的一體化的熱設(shè)計(jì),并針對(duì)計(jì)算機(jī)全系統(tǒng)熱設(shè)計(jì)問題開展仿真,已能夠解決穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)不同情況下的元件級(jí)、板級(jí)和設(shè)備級(jí)的熱分析。
我國(guó)在電子熱分析和設(shè)計(jì)方面起步較晚,近年來也逐漸開展了相關(guān)研究工作,該問題在航空航天領(lǐng)域的重要性被逐漸認(rèn)識(shí)和重視?,F(xiàn)代航空發(fā)動(dòng)機(jī)中,控制系統(tǒng)向綜合化、高性能、高可靠度發(fā)展,元器件防塵、防靜電等要求十分苛刻,大量電子產(chǎn)品均封裝在密閉殼體內(nèi),不但系統(tǒng)構(gòu)成復(fù)雜,而且與傳統(tǒng)開放式環(huán)境下設(shè)備散傳熱方式、結(jié)構(gòu)、器件等有所差異。