隨著電子設(shè)備不斷向小型化、多功能化和高性能化方向發(fā)展，電子設(shè)備內(nèi)器件的功耗和熱流密度不斷增加，電子設(shè)備過熱問題越來越突出，如果不能有效進(jìn)行散熱設(shè)計(jì)，將直接影響系統(tǒng)可靠性和工作壽命。國(guó)外統(tǒng)計(jì)資料表明，電子元器件溫度每升高２℃，可靠性下降10％，溫升50℃時(shí)的壽命只有溫升25℃時(shí)的1/6，高溫因素會(huì)大大增加電子產(chǎn)品的故障率，熱設(shè)計(jì)一直是電子設(shè)備設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)之一。

傳統(tǒng)熱設(shè)計(jì)方法中設(shè)計(jì)師依靠以往經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)樣機(jī)，通過樣機(jī)的各種試驗(yàn)和測(cè)試發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)問題和缺陷，然后進(jìn)一步優(yōu)化改進(jìn)，往往需多次反復(fù)才能基本定型，已難以滿足現(xiàn)代電子設(shè)備周期短、難度高的研制要求。

熱分析能夠在方案階段比較真實(shí)模擬出系統(tǒng)的熱分布狀況,對(duì)熱設(shè)計(jì)方案可行性進(jìn)行全面分析確定出系統(tǒng)的溫度最高點(diǎn),通過對(duì)數(shù)字方案優(yōu)化設(shè)計(jì),可消除存在的熱設(shè)計(jì)問題,可以在樣機(jī)制作前就能判斷設(shè)計(jì)是否滿足產(chǎn)品的熱可靠性,從而縮短產(chǎn)品開發(fā)周期,降低開發(fā)成本,提高產(chǎn)品一次通過率。因此,電子行業(yè)正急需推廣融入仿真技術(shù)的熱設(shè)計(jì)方法。

1、電子設(shè)備熱仿真與可靠性

電子設(shè)備種類繁多，使用環(huán)境復(fù)雜，尤其在國(guó)防領(lǐng)域使用的抗惡劣環(huán)境電子設(shè)備，不但需要防鹽霧、防潮濕、抗振動(dòng)，還要體積小、重量輕、散熱性能良好，為此抗惡劣環(huán)境電子設(shè)備通常采用全封閉結(jié)構(gòu)，電子設(shè)備內(nèi)器件過熱問題相對(duì)工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的電子設(shè)備更加突出。解決電子設(shè)備過熱問題以提高產(chǎn)品可靠性的相關(guān)技術(shù)稱為電子設(shè)備散熱技術(shù)，包括熱設(shè)計(jì)、熱仿真及熱測(cè)試，是發(fā)現(xiàn)、解決電子設(shè)備熱缺陷、提高電子設(shè)備可靠性不可缺少的技術(shù)手段。熱設(shè)計(jì)、熱仿真及熱測(cè)試技術(shù)的集成以及在電子產(chǎn)品開發(fā)中的并行應(yīng)用，可以極大地縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，提高產(chǎn)品的可靠性，保證電子產(chǎn)品的綜合性能。

熱分析技術(shù)是電子設(shè)備散熱技術(shù)的重要環(huán)節(jié)，可以在方案階段對(duì)熱分析設(shè)計(jì)方案可行性、有效性進(jìn)行全面分析，提高產(chǎn)品可靠性和一次設(shè)計(jì)成功率。

2、熱仿真優(yōu)勢(shì)和實(shí)際應(yīng)用

以計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)（CFD）為核心的熱仿真軟件、計(jì)算機(jī)輔助工程（CAE）方法使得設(shè)計(jì)師能夠運(yùn)用虛擬仿真技術(shù)構(gòu)造虛擬樣機(jī)，優(yōu)化電子設(shè)備的熱設(shè)計(jì)，借助于熱仿真軟件強(qiáng)大的后處理能力，幫助設(shè)計(jì)師較為準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)散熱系統(tǒng)的效果，找到影響系統(tǒng)散熱能力的關(guān)鍵點(diǎn)，并可快速對(duì)優(yōu)化措施的效果進(jìn)行模擬，對(duì)影響系統(tǒng)散熱效果的多種因素及影響程度進(jìn)行定量的綜合分析，為選擇費(fèi)效比最優(yōu)的散熱措施提供依據(jù)，減少設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、再設(shè)計(jì)和再生產(chǎn)的費(fèi)用，縮短高性能電子設(shè)備的研制周期。因此，在設(shè)計(jì)階段對(duì)產(chǎn)品熱設(shè)計(jì)進(jìn)行熱仿真已經(jīng)成為設(shè)計(jì)過程中必不可少的一個(gè)環(huán)節(jié)。

3、熱仿真應(yīng)用場(chǎng)景

（1）電腦和數(shù)據(jù)處理

（2）電信設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

（3）半導(dǎo)體設(shè)備，集成電路以及元器件

（4）航空和國(guó)防系統(tǒng)

（5）汽車和交通運(yùn)輸系統(tǒng)

（6）消費(fèi)電子