何明珠，韩献堂，苏靖祥

(1.中国电子科技集团公司第十八研究所，天津300384；2.天津市电力公司，天津300100)

基于有限元的航天产品热设计优化

何明珠1，韩献堂1，苏靖祥2

(1.中国电子科技集团公司第十八研究所，天津300384；2.天津市电力公司，天津300100)

基于有限元法，利用I-DEAS/TMG软件对某航天产品进行热设计优化。通过对产品热环境的仿真分析，得到优化后模块高温工况下的温度分布云图，确定了所关心元器件的温度参数，并进行热真空实验验证。结果表明，热设计改进措施有效降低了元器件和印制板的温度，解决了元器件温度过高的问题。

有限元；热设计；热真空实验

随着电子元件和集成电路板的功率密度不断上升，电子产品的热设计变得越来越重要，由于温度所引发的问题是导致电子产品故障率升高的重要因素。对于航天电子产品，其工作环境为高真空，只能通过热传导和热辐射来散热，航天电子产品的可靠性及其性能，在很大程度上取决于是否具有良好的热设计及采用的散热措施是否有效。

1 问题描述

在热实验时监测到航天产品某模块中印制板的整体温度偏高，个别器件已经超过了其温度降额要求，温度较高器件安装位置如图1、图2所示，实验中所监测的热点温度见表1。

图1 PCB1上热实验中温度较高器件示意图

图2 PCB2、PCB3上热实验中热点示意图

表1 热实验中温度较高器件

从表1可以看出AD574ATD的结温已经超过其Ⅰ级降额温度7.7℃，PCB2热点温度为80℃，相对于冷板已经有20℃的温升，说明印制板的散热较差，器件产生的热量不能及时导出至冷板，影响器件的可靠性。……