影響可靠性的最關(guān)鍵的一點（這里是就性能而言）是熱。集成電路(IC)過熱會隨時間出現(xiàn)問題，汽車環(huán)境也會變得非常無情。例如，過熱發(fā)動機艙里的部件，或開車經(jīng)過從密歇根州冬季直至亞利桑那州夏季這樣的氣候。從IC封裝開始，貫穿PCB，直至運行環(huán)境下的完整產(chǎn)品，都應(yīng)能控制熱度。因此我們需要在設(shè)計的各個階段一直采用虛擬樣機功能，以確保我們有一個熱可靠的產(chǎn)品。

　　首先IC供應(yīng)商通常分析元件包裝并提供熱特性模型。接著我們希望隨著設(shè)計展開對單機PCB進行分析。PCB設(shè)計人員通常需要其工作部件布局的分析，進而確定是否他們制造出了一塊很難被冷卻的板子。而且此工作不只是粗略的考慮到板子帶有的器件熱耗散和位置分布。由于散熱路徑很多（散熱器、電路板內(nèi)層銅、傳遞、傳導(dǎo)和發(fā)散……），從PCB設(shè)計系統(tǒng)傳到熱分析的數(shù)據(jù)必須是完整的。分析軟件的設(shè)置和執(zhí)行也必須相當直觀，因為你希望使用該軟件的PCB設(shè)計人員不必要是個熱學專家，并且不會延誤設(shè)計過程。

　　但是最終的虛擬樣機必須在能預(yù)期的汽車環(huán)境下對最終產(chǎn)品外殼里的單個或多個PCB工況下執(zhí)行。這種分析常見于典型的機械計算機輔助設(shè)計(MCAD)系統(tǒng)對產(chǎn)品有完整物理定義的機械設(shè)計領(lǐng)域，完整定義包括外殼、安裝方法、散熱器和熱軌，及PCB等。PCB設(shè)計人員必須將PCB設(shè)計數(shù)據(jù)傳遞給機械設(shè)計人員，讓他們嵌入外殼。MCAD系統(tǒng)對元件及其引線等，以及完整產(chǎn)品的所有成分需要擁有完整的3D物理定義和熱特性。機械設(shè)計人員接著使用明導(dǎo)的FloTHERM這類軟件，運用計算流體力學并結(jié)合對流、輻射和熱傳導(dǎo)分析，來確定IC是否超出臨界溫度，以及是否可能引起可靠性或性能問題。

　　FloTHERM如今已經(jīng)擴展到不僅能確定IC結(jié)溫溫度，還能給設(shè)計人員指導(dǎo)可能引起問題的原因以及如何解決問題。該軟件可找出“熱瓶頸”來顯示熱流路徑哪部分被限制。設(shè)計人員利用這一信息能找出可替代的元件安裝技術(shù)，以及PCB至外殼的更好熱傳導(dǎo)路徑等，從而緩解瓶頸。

　　另一個有價值的做法是確定“熱捷徑”，其能指出可加快散熱的潛在可能性設(shè)計方案。圖2的例子顯示了高熱IC的原始問題以及解決問題的捷徑確定。這種情況下在IC和外殼之間增加填充墊，能形成更直接的環(huán)境熱傳遞路徑。這個簡單的變化能使IC溫度降低74%。

　　圖2：確定熱捷徑能引導(dǎo)設(shè)計人員做出改變，使散熱發(fā)生很大變化