热设计工程师、电子产品结构工程师、硬件设计人员、需要解决散热问题的研发人员。
理解传热学基本理论与电子设备热失效机理。
掌握热仿真软件(Icepak/FloTHERM)的操作方法与热管理方案设计。
能够独立完成芯片级、板级、系统级的热分析,并提出有效的散热方案。
传热学基础:热力学第一定律与能量守恒;三种传热方式(热传导、热对流、热辐射)的物理机理与数学描述;导热系数、对流换热系数、发射率的概念;热阻网络模型(Rjc、Rjb、Rja)。
电子设备热失效机理:过热对元器件的影响(性能下降、寿命缩短);典型热失效模式(焊点热疲劳、封装开裂、电迁移加速、介质击穿);温度与可靠性的定量关系(阿伦尼乌斯模型)。
热设计基础:热设计的目标(控制结温、热点温度);热设计的基本流程(热源分析→热阻估算→仿真验证→测试确认);热设计的层级(芯片级、板级、系统级)。
散热方式选择:自然冷却的适用场景与设计要点;强制风冷(风扇)的选型与布局;液冷(水冷、油冷)的应用;热管与均温板(VC)的工作原理;热电制冷(TEC)的选型。
导热界面材料(TIM):TIM的作用与分类(导热硅脂、导热垫片、相变材料、导热凝胶);TIM的关键参数(导热系数、热阻抗、厚度、压缩率);TIM的选型与应用工艺。
散热器设计:散热器的类型(挤压、压合、插片、折叠鳍);散热器热阻的计算;翅片参数的优化(高度、厚度、间距);散热器与元件的安装方式(弹簧螺钉、扣具)。
热仿真软件Icepak基础:Icepak在ANSYS生态中的定位;软件界面与基本操作;计算流体动力学(CFD)在热仿真中的应用;热仿真基本流程(建模→网格→求解→后处理)。
热仿真建模技术:PCB板的建模(层叠结构、铜覆盖率、导热系数等效);元器件的建模(详细模型、双热阻模型、简化块);风扇的建模(PQ曲线);散热器的建模。
热仿真边界条件:环境温度的设定;重力方向的设置;对流换热系数的估算(经验公式);辐射换热的考虑;接触热阻的定义。
瞬态热分析:瞬态热分析的应用场景(功率脉冲、工作周期);瞬态热分析的设置;温升过程的时域响应;热时间常数的提取。
热测试与仿真验证:热电偶测温的原理与布置;红外热像仪的使用;仿真与实验的对比分析;模型修正与校准(参数反求);热仿真的不确定度评估。
综合实战项目:典型电子产品(如服务器CPU散热、电源模块热分析、LED灯具热设计)的完整热设计流程,包含热源分析、散热方案选型、仿真建模、方案优化与测试验证。