缺少熱分析將使設計心血面臨危險

對布局和機架的考慮

必須盡早且經常進行熱分析。一些設計師甚至打算在申請專利前考慮該問題，因為若產品因熱問題而失敗，則問題出在哪里？但其它因素影響系統設計。

“系統工程師必須理解材料與各自封裝尺寸和種類間的互動有多么不同，”Paisner說。“類似Lord等公司與客戶一道研發新材料來滿足熱要求。”

Paisner以蘋果的Mac Air筆記本電腦為例說明產品遇到的嚴峻設計挑戰，類似的這種設計不太可能有充足空間安放大散熱器或其它冷卻技術。這樣，除非你打算不惜血本采用新奇的熱方案，否則極小的空間限制將是很棘手的障礙。

“熱通路越復雜，成本越高，”Paisner說。“你必須想方設法把熱排出系統，另外，在材料和布局間，你情愿承受怎樣的平衡。”

另外，從熱角度，器件排布在布局過程中起著關鍵作用。“建議將高發熱器件擺放在靠近通風孔的地方，但這種要求并非總能滿足，所以，也許需要其它折中，”Rosato說。

另外，功耗很大的器件也許會產生對其它器件極易施加影響的“下流”熱。另一個竅門是把發熱器件緊鄰著擺放并一般放在氣流回路中。另外，“需要時，可采用分流器(diverter)流布氣流，”Rosato指出。

從布局角度，應充分關注堆疊裸片和堆疊芯片封裝器件，因更高的器件一般會妨礙熱通路。另外，可直接焊裝在PCB(器件和PCB間沒有任何氣隙)上的器件可把PCB作為散熱器。另外，還可設計進熱過孔，但一般情況是你應了解應在布局前想好把它們放在哪里。
Blackmore介紹，布局中一個值得仿效的作法是努力使任何冷空氣的“風頭”吹過發熱最多的器件。把器件散布以避免給下游產生熱氣流同樣是明智之舉。最后，“高的器件和連接器可能形成影響氣流向下流通的氣阻，”他說。因此，對任何高的器件和連接器都應特別對待、進一步分析。

無用的輸入輸出

別為你用的器件集假定最大功耗。在計算階段，最大值對你大致把握設計基本情況有用。但你必須堅持采用更真實的數據，否則，設計有可能變得過工程化、增加不必要的重量和成本。

若你采用了FPGA，則要弄清，其內部邏輯是否在所有時間都工作在最高速度？很可能不是這樣的，所以，請邏輯工程師就更現實的工作情況給你一個合理的估算。然后，該你來決定是否需增加一個修正因數(fudge factor)。

記住：FPGA制造商的工程團隊、測試團隊和銷售/營銷部門也許已經把三個不同層次的修正因數內置其中。若你能得到實際使用數據并為此添加些修正，則以后將順手得多。

公司都會問最重要的問題：錯誤比率是多少？提供的數據與“真實數據”相比有怎樣的關聯？數值都驗證過了嗎？在最終環境用實際材料測試過了嗎？

在采用實際熱仿真工具的地方，你可得到精準得多的更好體驗。“熱分析仿真工具應能讀進布線和PCB設計信息，包括來自EDA工具的線段、平面和過孔定義等，”Rosato說。

仿真工具還可包含系統封裝、詳盡的器件設計參數等信息。“仿真工具可預測工作溫度來評判是否有可能超過標稱結溫度以及在哪里系統會出現‘阻滯空氣’”Rosato說。也可采用交互式仿真方法，其中，工程師可演練各種熱管理情況、添加散熱器、若需要則返回仿真結果。

類似PCB外形和大小以及諸如金屬層信息等相關的PCB建構數據等參數也被讀進，Blackmore說。流程的剩余部分涉及系統工程師描述系統將運行其中的環境，包括：框架、通風孔、電源和其它器件等信息。然后，將全部信息組合在一起提供一個熱仿真。