航天電子儀器熱分析及熱測(cè)試研究.pdf

1、當(dāng)前電子工業(yè)技術(shù)正處于快速發(fā)展階段，電子設(shè)備產(chǎn)品的應(yīng)用已經(jīng)遍布軍事、通訊、航空航天和民用生活等各個(gè)領(lǐng)域。電子組件的結(jié)構(gòu)尺寸逐漸變小，其功率隨著功能的復(fù)雜而不斷增大，高度集成的大規(guī)模電路應(yīng)用越來(lái)越廣泛，這些都導(dǎo)致了熱流密度在不斷攀升，進(jìn)而造成電子組件因工作溫度過(guò)高而引起熱失效。當(dāng)前制約電子工業(yè)技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展的瓶頸之一就是電子組件熱失效問(wèn)題。為了更好地解決電子組件的熱失效問(wèn)題，電子設(shè)備熱設(shè)計(jì)人員高度重視對(duì)熱控技術(shù)（熱分析和熱設(shè)計(jì)）的研究，并

2、不斷發(fā)展和完善熱控技術(shù)。電子設(shè)備熱失效問(wèn)題在航空航天領(lǐng)域顯得尤為突出，因?yàn)槠涮厥獾沫h(huán)境條件和苛刻的設(shè)計(jì)要求，使得電子設(shè)備散熱變得更加困難，這給電子熱設(shè)計(jì)工程師提出了巨大挑戰(zhàn)。
　　本文旨在設(shè)計(jì)及搭建地面真空熱測(cè)試實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，對(duì)航天電子儀器熱可靠性進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究；利用熱測(cè)試實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)電子儀器的熱仿真模型進(jìn)行驗(yàn)證修改，從而掌握正確的熱仿真思路和方法，為后續(xù)的熱分析和熱設(shè)計(jì)工作奠定基礎(chǔ)；將有限體積法和最大最小螞蟻系統(tǒng)（MMAS）應(yīng)用于PCB

3、板上封裝芯片熱布局優(yōu)化設(shè)計(jì)。具體工作包括以下三個(gè)方面：
　　1、設(shè)計(jì)及搭建地面真空熱測(cè)試實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。為了確保航天電子儀器在天上能夠安全可靠地工作，必須都得經(jīng)過(guò)地面熱試驗(yàn)合格以后才能上天工作。本文主要研究如何設(shè)計(jì)及搭建一個(gè)真空熱測(cè)試實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，能夠盡量真實(shí)地模擬航天電子儀器所處的熱環(huán)境。在保證熱測(cè)試實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)性能符合要求的前提下，對(duì)航天電子儀器的熱可靠性進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。
　　2、航天電子儀器熱仿真及熱設(shè)計(jì)。首先，對(duì)數(shù)值傳熱學(xué)的基本理論

4、和熱仿真軟件 Icepak進(jìn)行了簡(jiǎn)單的介紹，同時(shí)對(duì)電子設(shè)備組件的建模方法進(jìn)行了總結(jié)。然后，對(duì)前面實(shí)驗(yàn)研究的電子儀器進(jìn)行熱仿真分析，并用熱測(cè)試實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)熱仿真結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，從而檢驗(yàn)熱仿真思路和方法的準(zhǔn)確性。還對(duì)電子儀器的真實(shí)電路板進(jìn)行熱仿真分析，并研究不同散熱方式對(duì)電路板上封裝芯片溫度的影響；最后，對(duì)封裝芯片的熱阻網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行介紹，著重研究如何計(jì)算提取雙熱阻網(wǎng)絡(luò)模型的熱阻值，并對(duì)雙熱阻網(wǎng)絡(luò)模型的計(jì)算精度進(jìn)行了熱仿真驗(yàn)證。
　　3、P