本文選題：熱失效 + 熱干擾　； 參考：《中北大學(xué)》2012年碩士論文

【摘要】：本論文是以某嵌入式系統(tǒng)為設(shè)計(jì)背景，這個系統(tǒng)像其他嵌入式系統(tǒng)一樣，采用了集成電路、元器件、以及高速電子電路等，由于這個系統(tǒng)的工作環(huán)境的復(fù)雜，使得系統(tǒng)失效的原因很多，但是過熱或熱缺陷是失效的原因之一。因此，研究熱設(shè)計(jì)對提高現(xiàn)代電子產(chǎn)品的可靠性和加快人類生活的低碳化發(fā)展具有極其重要的意義。 首先，本文以傳熱理論為依據(jù)，對嵌入式系統(tǒng)中造成溫升的原因進(jìn)行分析，并對PCB板運(yùn)用微元體熱平衡法建立了PCB板的數(shù)學(xué)模型，通過對節(jié)點(diǎn)的溫度分布來確定元器件在電路板設(shè)計(jì)中的布局。同時(shí)分析了PCB板中兩種主要的輻射干擾：熱輻射與熱傳導(dǎo)耦合，以及抑制熱失效的措施。 其次，對PCB板上的電子元器件組件的熱分析進(jìn)行了詳細(xì)研究，從而以更準(zhǔn)確、快速的熱分析方法評價(jià)了嵌入式系統(tǒng)的熱特性及對PCB板熱性能的影響，為PCB板的熱設(shè)計(jì)提供了可靠的基礎(chǔ)。其中，在設(shè)計(jì)的硬件平臺中，主要是以外圍電路的設(shè)計(jì)為主，因?yàn)樵谕鈬娐吩O(shè)計(jì)中熱輻射與熱傳導(dǎo)耦合是主要的熱干擾源，所以，在PCB板元器件的布局設(shè)計(jì)過程中適當(dāng)考慮減少有源器件電路在基板上的數(shù)量，可以對PCB板的的溫度場分布進(jìn)行優(yōu)化。 最后，在設(shè)計(jì)中采用Flotherm仿真軟件對PCB板建模仿真，并利用Fluck紅外測溫儀對制作好的電路板進(jìn)行了熱效應(yīng)測試，且對沒有進(jìn)行熱設(shè)計(jì)的PCB板進(jìn)行測試，通過Smart View3.0軟件分析，給出溫度場的所有數(shù)據(jù)，從而，，對電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)做一個比較可靠的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和設(shè)計(jì)指導(dǎo)，為獲得更好熱性能的電子產(chǎn)品打下夯實(shí)的基礎(chǔ)。
[Abstract]:This paper is based on an embedded system, which, like other embedded systems, uses integrated circuits, components, and high-speed electronic circuits, etc., because of the complexity of the working environment of this system. There are many causes of system failure, but overheating or thermal defects are one of the causes of failure. Therefore, it is of great significance to study thermal design to improve the reliability of modern electronic products and accelerate the development of low carbonization of human life. Firstly, based on the theory of heat transfer, this paper analyzes the cause of temperature rise in embedded system, and establishes the mathematical model of PCB board by means of micro-element heat balance method. The temperature distribution of the node is used to determine the layout of the components in the circuit board design. At the same time, two main kinds of radiation interference in PCB are analyzed: the coupling of thermal radiation and heat conduction, and the measures to restrain thermal failure. Secondly, the thermal analysis of electronic components on PCB board is studied in detail, and the thermal characteristics of embedded system and its influence on thermal performance of PCB board are evaluated by more accurate and fast thermal analysis method. It provides a reliable basis for the thermal design of PCB board. Among them, in the design of hardware platform, the main design is peripheral circuit, because the coupling of thermal radiation and heat conduction is the main source of thermal interference in the peripheral circuit design. The temperature field distribution of PCB can be optimized by reducing the number of active circuit on the substrate in the process of PCB component layout design. Finally, the PCB board is modeled and simulated by Flotherm simulation software, and the thermal effect is tested by Fluck infrared thermometer, and the PCB board without thermal design is tested, and analyzed by Smart View 3.0 software. All the data of the temperature field are given, so that a reliable experimental result and design guidance for the design of electronic products are made, which will lay a solid foundation for obtaining better thermal properties of electronic products.
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號】：TN41;TP368.1

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