在調(diào)試或維修電路的時候，我們常提到一個詞“××燒了”，這個××有時是電阻、有時是保險絲、有時是芯片，可能很少有人會追究這個詞的用法，為什么不是用“壞”而是用“燒”？其原因就是在機電產(chǎn)品中，熱失效是最常見的一種失效模式，電流過載，局部空間內(nèi)短時間內(nèi)通過較大的電流，會轉(zhuǎn)化成熱，熱聚。集不易散掉，導致局部溫度快速升高，過高的溫度會燒毀導電銅皮、導線和器件本身。所以電失效的很大一部分是熱失效。

　　那么問一個問題，如果假設(shè)電流過載嚴重，但該部位散熱極好，能把溫升控制在很低的范圍內(nèi)，是不是器件就不會失效了呢？答案為“是”。

　　由此可見，如果想把產(chǎn)品的可靠性做高，一方面使設(shè)備和零部件的耐高溫特性提高，能承受較大的熱應力（因為環(huán)境溫度或過載等引起均可）；另一方面是加強散熱，使環(huán)境溫度和過載引起的熱量全部散掉，產(chǎn)品可靠性一樣可以提高。下面介紹下熱設(shè)計的常規(guī)方法。

　　我們機電設(shè)備常見的是散熱方式是散熱片和風扇兩種散熱方式，有時散熱的程度不夠，有時又過度散熱了，那么何時應該散熱，哪種方式散熱最合適呢？這可以依據(jù)熱流密度來評估，熱流密度=熱量 / 熱通道面積。

　　按照《GJB/Z27-92電子設(shè)備可靠性熱設(shè)計手冊》的規(guī)定（如圖1），根據(jù)可接受的溫升的要求和計算出的熱流密度，得出可接受的散熱方法。如溫升 40℃（縱軸），熱流密度0.04W/cm2（橫軸），按下圖找到交叉點，落在自然冷卻區(qū)內(nèi)，得出自然對流和輻射即可滿足設(shè)計要求。

圖1 冷卻的方法

　　大部分熱設(shè)計適用于上面這個圖表，因為基本上散熱都是通過面散熱。但對于密封設(shè)備，則應該用體積功率密度來估算，熱功率密度=熱量 / 體積。下圖（圖2）是溫升要求不超過40℃時，不同體積功率密度所對應的散熱方式。比如某電源調(diào)整芯片，熱耗為0.01W，體積為0.125cm3，體積功率密度=0.1/0.125=0.08W/cm3，查下圖得出金屬傳導冷卻可滿足要求。

圖2 溫升要求不超過40℃時，不同體積功率密度所對應的散熱方式