三、電子產品熱設計的基本問題及要求
對電子產品進行熱設計，需要事先明確幾個問題。
（1）電子產品（包括發熱元器件）的熱特性
熱設計的基本依據是元器件的熱特性（也叫熱的邊界條件），包括元器件（或產品）的發熱功率、發熱元器件（或產品）的散熱面積，發熱元器件或熱敏元器件（或產品）的最高允許工作溫度及溫度環境等。這些數據參數一般由元器件數據手冊（制造廠家提供）給出，設計師借此確定散熱方案及冷卻介質流量。當這種數據資料不足時，原則上不能準確地進行熱設計，需要設計者通過測量和試驗確定各個參數，以保證設計的準確性。
（2）元器件（或產品）的環境溫度
熱傳導的原則是：熱量總是從高溫物體傳給低溫物體，熱傳遞的速度與溫差、傳輸方式（或介質）有關。相同的傳輸方式下，溫差越大熱量傳遞越快。可見，電子產品（包括發熱元器件）的最終溫度除了與元器件的熱特性有關外，還與所處的環境溫度密切相關。因此，進行熱設計前必須準確了解電子產品（或元器件）所處工作環境的溫度。
實際工作中，通常根據元器件（或產品）的工作環境溫度及元器件（或產品）的最高允許溫度確定散熱系統中冷卻劑的進出口溫度（溫差值），并將此作為熱設計初步估算時的參考數據。
熱設計的原則是把產品的溫度限制在某一最大和最小的范圍內，盡量使電子產品內各點之間的溫差最小，具體要求包括：
① 保證系統具有良好的冷卻功能。
根據產品的熱損耗值、用途及溫升等要求來確定冷卻方法。在熱回路中元器件的發熱表面到連接物之間的熱阻（熱量傳遞過程的阻力）應盡量小；不同元器件間應采用不同的散熱措施，目的是保證電子產品內的所有元器件均能在規定的熱環境中正常工作。
② 保證冷卻系統工作的可靠性。
不管環境如何變化，冷卻系統必須能以重復的和預定的方式完成所規定的功能。在規定的使用期限內，冷卻系統的故障率應比元器件的故障率低。
③ 冷卻系統要具有良好的適應性。
設計冷卻系統時，應留有散熱余量。因為有的產品在工作一段時間后，由于某些因素的變化，如熱耗散或流體流動阻力的增加，會要求增強散熱能力，如果沒有余量則需進行重新設計，會帶來不必要的麻煩和成本增加。
④ 冷卻系統的設計要有良好的經濟性。
設計一個良好的冷卻系統，必須綜合考慮各方面的因素，使其既能滿足冷卻要求，又能達到電氣性能的指標，同時所用的冷卻代價最小、結構緊湊、工作可靠。
⑤ 冷卻系統要有良好的可維修性。
冷卻系統的設計應力求簡單，盡可能使用最少的和通用的元器件，以便于維修和更換。
四、電子產品熱設計原則
熱設計的基本原則是可制造性、可維修性、經濟性。即以最簡化的設計、最低的成本滿足產品的使用要求。
根據經驗，熱設計一般應遵循以下設計原則：
① 熱流密度超過0．08W／cm2、體積功率密度超過0．18W／cm3時，應采用強迫空氣冷卻、強迫液體冷卻、蒸發冷卻、熱管或其他冷卻方法。
② 若電子元器件之間的空間有利于空氣流動或可以安裝散熱器，推薦采用強迫空氣冷卻系統。
③ 對于必須在高溫環境條件下工作，元器件與被冷卻表面之間的溫度梯度又很小的部件或體積功耗密度很高的元器件或設備，推薦使用液冷式散熱系統。
④ 一般情況下，設計時應使一切外露部分（包括機箱）工作在35℃環境溫度以下，且它們的溫度不得超過60℃，面板和控制器不應超過43℃。
⑤ 熱設計應與電氣設計、結構設計、可靠性設計等同時進行，當出現矛盾時，應平衡分析，折中解決。但不得損害電氣性能，并要符合可靠性要求，以使設備的壽命周期費用降至最低。
⑥ 設計冷卻系統時，必須考慮經濟性、體積及質量等因素，應最大限度地利用傳導、輻射、對流等基本冷卻方式，避免外加冷卻裝置。
⑦ 設計冷卻系統時，必須考慮到可維修性，要從整個系統的角度出發選擇熱交換器、冷卻劑及管道，同時冷卻劑不能對交換器和管道有腐蝕作用。
⑧ 在溫度敏感的元器件或設備周圍應設置溫度監控裝置，以便當其周圍溫度超出該元器件允許工作溫度范圍時提供報警或自行斷電，以保護設備安全（需要長期連續運行的電子設備不適用）。
⑨ 熱設計中允許有較大的誤差，設計過程的早期應對冷卻系統進行數值分析和計算。