航空電子設(shè)備新型結(jié)構(gòu)功能模塊的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)與研究.pdf

1、航空電子設(shè)備是決定信息型戰(zhàn)爭(zhēng)勝負(fù)的關(guān)鍵因素之一，而目前我國(guó)的航空電子設(shè)備和發(fā)達(dá)國(guó)家相比還有很大的差距。結(jié)構(gòu)功能模塊集成制造技術(shù)課題正是為了解決集成制造中的一系列問(wèn)題，研制高性能模塊而誕生的。
　　未來(lái)的航空電子設(shè)備及模塊向綜合化、模塊化、小型化、智能化、多功能化、高可靠性、可維修性和易擴(kuò)展性的方向發(fā)展。這必然導(dǎo)致如散熱、電磁兼容和接口互聯(lián)等問(wèn)題的出現(xiàn)。同時(shí)，電子設(shè)備的功能、體積、重量、可靠性以及對(duì)各種環(huán)境的適應(yīng)性等被納入結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的

2、范疇，這給結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提出了更高的要求。
　　隨著電路集成度的提高，熱流密度的增大，溫度成為影響電子設(shè)備可靠性最關(guān)鍵的因素，因此本文以解決散熱問(wèn)題為主進(jìn)行模塊的設(shè)計(jì)。在此基礎(chǔ)上，對(duì)比分析了國(guó)外現(xiàn)有的LRM模塊標(biāo)準(zhǔn)，選取VITA-48標(biāo)準(zhǔn)作為設(shè)計(jì)的參考；然后分析了現(xiàn)有的熱設(shè)計(jì)方法，根據(jù)指標(biāo)選取單相強(qiáng)迫液冷為主要的熱控制方法，并以此方法研制貫通式小通道液冷冷板。
　　結(jié)構(gòu)功能模塊液冷模塊的設(shè)計(jì)方案包括鈑金模型方案和銑削模型方案，其中

3、銑削模型方案中又包括盒式模型、夾心模型和夾心盒式模型。最終選取了盒式模型進(jìn)行設(shè)計(jì)，并進(jìn)行了模型部件的劃分及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，包括液冷冷板、鎖緊裝置、起拔器和蓋板屏蔽板等。
　　液冷冷板是集熱控、支撐和電路基板為一體的多功能部件，是結(jié)構(gòu)功能模塊設(shè)計(jì)的核心。文中分析了影響冷板散熱性能的關(guān)鍵因素，得出了通過(guò)焊接鋁基板減小冷板熱阻和增加導(dǎo)流柱增大對(duì)流換熱系數(shù)的方法，并提出了冷板設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是導(dǎo)流柱及流道結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化。進(jìn)而通過(guò)分析導(dǎo)流柱和功率器件的

4、串并聯(lián)關(guān)系，定義了柱群的概念及參數(shù)。然后綜合熱設(shè)計(jì)理論、試驗(yàn)設(shè)計(jì)和仿真分析的方法，對(duì)矩形和梭形柱群的各參數(shù)進(jìn)行了單因素分析和試驗(yàn)設(shè)計(jì)分析，并得出了各參數(shù)在所選范圍內(nèi)的最佳組合。在流道分析一節(jié)中，得出了S形流道和兩種不同入口位置的螺旋形流道的均溫性能的好壞。然后，將柱群和流道分析的結(jié)果運(yùn)用到冷板的設(shè)計(jì)中，建立了冷板的詳細(xì)模型，并簡(jiǎn)化進(jìn)行了熱仿真分析，分析結(jié)果滿足指標(biāo)要求。
　　最后，本文建立了模塊的熱測(cè)試方案，并提出試驗(yàn)結(jié)果的處理方