封闭加固型计算机冷板/卡槽界面热阻分析与优化

温度过高是导致电子产品可靠性降低的重要原因,而大量军用机载计算机因防护要求需采用封闭加固设计,芯片产生的热量只能通过冷板和机箱卡槽的接触面传输到箱体再散播到周围环境中,因此,锁紧界面间存在的接触热阻成为影响机载计算机芯片散热效率的重要因素.首先通过实验分析了接触压力和表面粗糙度对6061-T6铝合金接触热阻的影响,然后针对某型机载加固型计算机板卡装配结构进行了有限元分析,最后以减小接触热阻为目的 进行了优化设计.结果 表明,接触压力的增加和表面粗糙度的减小都可以使铝合金接触热阻显著减小,但通过加大载荷或减小表面粗糙度来减小实际装配结构的热阻效果却十分有限,最多只能降低约10.5％.压力云图和热阻云图分析发现,引起上述现象的原因在于装配结构自身特点导致界面上存在严重的非均匀接触,良好接触区只占总界面的很少部分.通过优化原有机箱卡槽镂空部分的尺寸,可以有效改善接触区的压力分布,最终可以使热阻降低约24％,同时还使界面最大接触压力降低约37％.