《从零开始学散热》讨论题：热设计目标很容易制定吗？

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讨论题：热设计目标很容易制定吗？

要对电子产品进行热设计，从研发步骤上讲，第一步是是什么呢？

答案是：明确热设计目标。

这个问题听起来很简单，但很多人会忽略它的重要性和难度。我将热设计目标分成两类，一类是体验性的，一类是功能性的，并且这二者没有明显的界限。

体验性的设计目标，是指不满足这一温度时，设备功能或使用寿命不受影响，但使用体验会变差，比如外壳触摸温度、设备的噪声、重量、尺寸等。功能性的目标，一旦超温，设备的性能、寿命会受到影响，比如芯片温度、电池温度。明确热设计目标并不容易，比如触摸温度，这是一个感性的温度，那么多高是合理的呢？定的过于宽松，设备触摸体验差，定的太严，设计难度大，产品可能不得不加大尺寸或使用更多散热物料，提高成本。

我们在给客户解决散热问题的过程中，经常遇到很多产品经理给出的设计目标是：不烫就行。这就是一种典型的不是目标的目标。还有些公司，产品散热物料成本虽然很低，但产品外壳触摸温度极高，大量用户投诉甚至退货，最终给产品造成的损失很大，也不是合理的设计。我认为，通过调查统计产品反馈，获得不同温度下烫感投诉率的数据，并分析成本数据，是比较科学的方法。也就是说，在产品设计中，不同的温度可能有对应不同的散热物料成本，也对应了不同的温度相关的质量投诉所需成本，这样进行综合权衡，最终才能找到合适的设计目标。

再说功能性目标，这同样很不容易制定。

以芯片温度要求为例，规格书给定的温度值，对应了一定失效率下的芯片寿命。其实，这个温度并不是严格正确的。假设一个芯片温度要求是结温小于 100℃，使用寿命保障 10 年，而你目前设计的产品，其设计寿命最多就要求 5 年，你应该按照多少温度目标设计？仍然按照 100℃显然是过度设计的。或者说，在这种情形下，执着于将芯片温度控制到规格书中要求的 100℃以下，已经是错误的行为，将导致产品尺寸过大或散热成本过高。在这种情形下，如果要把设计做透，就需要分析对应的 5 年寿命的芯片温度要求是多少，按照这个新的温度目标来设计。而确定 5 年寿命对应的温度，这件事并不容易做到。

热设计有很多看似简单，但实际上深究起来非常复杂问题。理解了这些问题背后的机理，你才能更深入地理解热管理。你会看到，这门课程提到的后续的很多问题，都有这个特征。欢迎就热设计问题，留言讨论。