热分析可协助设计人员确定PCB上部件的电气性能和可靠性，帮助确定元器件或PCB是否会因为过温而导致功能失效或烧坏。简单的热分析只是计算PCB的平均温度，复杂的则要对含多个PCB和上千个元器件的电子设备建立瞬态模型。

无论热仿真工程师在对电子设备、PCB 以及电子元件建立热模型时多么小心翼翼，热分析的准确程度最终还要取决于PCB设计人员所提供的元件功耗的准确性。

如果用比元件的实际功耗大的数据进行热分析，可能会导致设计过于保守，而与之相反，也更为严重的是热安全系数设计过低，即元件实际运行时的温度比分析人员预测的要高，此类问题一般要通过加装散热装置或风扇对PCB 进行冷却来解决。这些外接附件增加了成本，而且延长了制造时间，在设计中加入风扇还会给可靠性带来一层不稳定因素，因此PCB优先采用主动式散热(如自然对流、传导及辐射散热)，其次再采用被动式冷却方式。

热设计不良最终将使得成本上升而且还会降低可靠性，这在所有PCB设计中都可能发生，花费一些功夫准确确定元件功耗，再进行PCB热分析，这样有助于生产出小巧且功能性强的产品。应使用准确的热模型和元件功耗，以免降低PCB设计效率。

准确确定PCB元件的功耗是一个不断重复迭代的过程，PCB 设计人员需要知道元件温度以确定出损耗功率，热分析人员则需要知道功率损耗以便输入到热模型中。设计人员先初步确定一个元件工作环境温度，或从初步热分析中得出估计值，并将元件功耗输入到细化的热模型中，计算出PCB和相关元件的温度，第二步使用新温度重新计算元件功耗，算出的功耗再作为下一步热分析过程的输入。在理想的情况下，该过程一直进行下去直到其数值不再改变为止。

然而PCB设计人员通常面临需要快速完成任务的压力，他们没有足够的时间进行耗时重复的元器件电气及热性能确定工作。一个简化的方法是估算PCB的总功耗，将其作为一个作用于整个PCB表面的均匀热流通量。热分析可预测出平均环境温度，使设计人员用于计算元器件的功耗，通过进一步重复计算元件温度知道是否还需要做其他工作。一般电子元器件制造商都提供有元器件规格，包括正常工作的最高温度。元件性能通常会受环境温度或元件内部温度的影响，不同封装形式的元器件规格也不同。PCB 设计人员可利用器件制造商提供的“温度/功率”曲线确定出某个温度下元件的功耗。

计算元件温度最准确的方法是作瞬态热分析，但是确定元件的瞬时功耗十分困难。一个比较折衷的方法是在稳态条件下分别进行额定和最差状况分析。

PCB受到各种类型热量的影响，可以应用的典型热边界条件包括:

• 前后表面自然或强制对流

• 前后表面发出的热辐射

• 从PCB边缘到设备外壳的传导

• 通过刚性或挠性连接器到其他PCB的传导

• 从PCB到支架(螺栓或粘合固定)的传导

• 2个PCB夹层之间散热器的传导

目前做板级热仿真分析比较主流的软件一般是Flotherm，通过热仿真分析可以对热设计进行检验，寻找设计缺陷，对方案的适用性和有效性进行评价。而PCB热设计优化也是一个不断迭代的过程，通过设计—仿真—测试循环不断地流程，修正并积累热仿真模型，加快热仿真速度，提高热仿真精度，补充PCB热设计经验。

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