课程大纲：
第一部分、三种传热方式的设计原则、冷却方法选择
一、热设计基本定律的线性化；热分析的热阻等效电路法
1、导热的傅立叶定律；热阻建模思想;
2、对流的牛顿冷却公式；其形式确立的历史缘由;
3、辐射公式遇到的问题及其实际处理方法.
二、传导的认识与热设计措施
1、接触热阻；降低接触热阻的两类措施；导热材料；
2、传导途径中热收缩效应的计算方法；接触热阻、收缩热阻的占比；
三、对流的认识与热设计措施
1、热、流体分析中的无量纲数表达方法；对流换热的准则数
（1）白汉金π定律；管内强迫对流的量纲分析；
（2）典型准则数的物理含义
2、各种对流换热的准则方程形式
（1）强迫对流换热的准则方程（管内）
（2）强迫对流换热的准则方程（平板上）
四、辐射的认识与热设计措施
1、热辐射在电磁波频谱中的地位；
2、热辐射的基尔霍夫定律；该定律在电子热设计中的应用；
3、基尔霍夫的热阻建模追求——网络分析法
五、散热器的设计基础与散热器选用（传导与对流的结合）
1、散热肋的设计原则
2、电子器件散热器的设计与选用
六、电子装备冷却方法的进展与选择
1、基本热传递方式在热设计中的占比地位与轻重对待方法；增强湍流的工程措施（待补充，有例题）
2、电子冷却方法进展（重点以IC芯片为例）；
3、电子冷却方法基本选择方法（热流密度与许可温升的关系）
第二部分、以空气为介质进行冷却的电子产品热设计
一、空气介质冷却的基本认识
1、自然冷却与强迫风冷的共同与区别；
2、空气介质的选择；
3、电子热设计的分级；
二、元器件级散热
1、单个元器件的开放空间强迫风冷
2、单个元器件的导流套强迫风冷
3、导热模板（案例：IBM大型计算机CPU导热模板）
3、热安装结构（元器件向印制板的传导）
三、印制板级的导热散热
1、印制板上的传导
2、热安装结构（印制板向机箱的传导）
四、机箱级热结构设计
◆ 封闭电子机箱外自然空冷的热计算
◆ 机箱通风孔设计与总换热量计算
五、强迫风冷结构的综合设计方法
1、组成结构：
（1）通风机
（2）风道
（3）通风机与风道的位置关系
2、强迫空气冷却系统的工程设计方法
六、综合案例
◆ 屏蔽插盒强迫风冷的热设计
◆ 空心印制板强迫风冷的热设计
第三部分、以液体为介质进行冷却的电子产品热设计
第一单元、电子产品非相变液体冷却技术
一、电子装备冷板应用分析（含液冷、气冷冷板）
1、热交换器与冷板；电子产品冷板的主要结构类型；冷板换热的特点
2、气冷式冷板及其在电子装备中的应用结构；气体冷板分析案例
3、液体式冷板及其在电子装备中的应用结构；液体冷板分析案例
二、电子装备冷板的设计方法（含液冷、气冷冷板）
1、换热器的重要工程概念：对数平均温差法、热容比、有效度、传热单元数（NTU）
2、如何得出均温冷板的上述参数
3、冷板设计与校核计算思路
4、冷板压力损失的计算
三、案例
◆ 多热源用冷板的热分析（气冷为例）
◆ 间接液冷系统设计
◆ 速调管表面强迫液冷（导流套）的设计
◆ 平面电机散热器的结构设计（B）
第二单元、电子产品相变冷却技术
一、热管工作原理与基本结构
1、热管三个基本组成的结构设计要求；
2、案例：热管的应用结构；
3、热管设计基础：毛细循环条件；热管传热极限；热管的设计计算
二、蒸发机理的工程利用与前沿应用
1、普通蒸发机理与大功率元件的过蒸发措施；
2、超蒸发冷却机理及其研究价值；
3、蒸发冷却应用结构；
4、蒸发冷却系统的组成
三、相变技术在高热流密度制冷中的重要应用与研究现状
◆ 计算机芯片的相变冷却研究（A）
◆ 计算机芯片的热虹吸循环系统
◆ 计算机芯片的两相蒸发腔
◆ 笔记本电脑CPU热管冷却
第四部分：热设计的计算机仿真
一、基本认识
1、热分析的主要技术手段与国内外现状；
2、系统级等效建模方法；
3、板级等效建模方法；
4、ZOOM-IN建模方法；
二、热仿真案例：
◆ 电子产品热应力仿真建模方法；引脚、焊点、螺栓的等效建模方法；
◆ 直流电源的建模仿真；
◆ 电子产品常用散热组件热仿真（风道、风扇、热管散热器）；
◆ PCB板结构优化的热仿真；
◆ 片式多层陶瓷电容器的失效分析仿真；
◆ 电子产品中热辐射影响的热仿真；
◆ 微流道换热器的仿真；
◆ 案例：UPS热仿真分析
◆ 交换机热仿真分析
◆ 笔记本电脑热仿真分析
◆ 系统多尺度分析方法
第五部分：热测试方法概述
一、温度测量技术类型
1、热电耦、热敏电阻、温度敏感涂料、液晶测温介绍
2、红外测温、光纤测温、集成电路温度传感器介绍
二、案例
◆ 国家重大专项高精度温度控制系统的温度测量（A）
◆ 用于PCB板批量生产的红外检测系统（A）
第六部分：基于新技术、新应用的热设计
一、半导体制冷的电子产品热设计
1、半导体制冷理论基础
（1）基本原理与基本概念
（2）基本公式与基本参数
2、综合案例
◆ 国家重大专项高精度温度控制系统（A）
◆ 保证电路板板基础温度的温度控制系统（A）
二、基于MEMS、纳米结构的热技术
◆ 用于微冷却的微泵技术（A）
◆ 用于高热流密度对象（半导体激光器）的微液冷模块（A）
◆ 用于高热流密度对象（IC芯片）的新型流道（A）
◆ 微流道热沉；热沉微加工与组装；IC芯片液体热沉；微热管均热片；微冷却器集成系统；整体加热器和传感器
◆ 采用新材料的热管管芯（A）
◆ 太空辐射MEMS（来自美国NASA）
◆ 光照薄膜下的表面等离子体电磁效应的热效果（A）
◆ 采用纳米金属粒子的热效应的医疗检测与治疗（A）
三、光学、MEMS、发动机结构中的热设计
◆ 大型光学系统中热对光学质量的影响及其措施（A）
◆ 飞机发动机叶片的散热结构（B）
四、新能源技术中的热设计
◆ 太阳能、风能逆变电装置的热设计（B）
◆ 采用纳米金属粒子提高太阳能吸收效率（A）
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