在现代电子产品中,随着设备体积小型化、元件密集化程度不断提高,工作过程中的热流密度急剧上升,导致设备温度迅速提高,将大大降低系统工作可靠性,甚至带来灾难性后果。因此,在产品研制中对电子设备进行热分析并采取有效的热控制措施,是研制过程中必须解决的重要问题。早期电子设备热设计缺乏精确有效的分析设计方法,只能根据经验和物理规律进行定性分析,并通过试验进行验证和改进,这种方法在精度和设计周期、研制成本等各方面均严重影响了电子产品的开发。
从上世纪九十年代开始,随计算流体动力学、计算传热学等不断发展进步,数值方法在电子产品热分析和设计中逐渐应用,显著提高了分析的有效性和精度。国外采用数值方法开展了电子产品的一体化的热设计,并针对计算机全系统热设计问题开展仿真,已能够解决稳态和瞬态不同情况下的元件级、板级和设备级的热分析。
我国在电子热分析和设计方面起步较晚,近年来也逐渐开展了相关研究工作,该问题在航空航天领域的重要性被逐渐认识和重视。现代航空发动机中,控制系统向综合化、高性能、高可靠度发展,元器件防尘、防静电等要求十分苛刻,大量电子产品均封装在密闭壳体内,不但系统构成复杂,而且与传统开放式环境下设备散传热方式、结构、器件等有所差异。