Кілька ефективних методів відведення тепла

Продуктивність електронних виробів стає дедалі потужнішою, у той час як інтеграція та щільність монтажу постійно зростають, що призводить до різкого збільшення їх робочого енергоспоживання та виділення тепла. Відмова матеріалу, спричинена концентрацією тепла в електронних компонентах, становить переважну більшість загальної кількості відмов, а технологія керування температурою є ключовим фактором, який розглядається в електронних продуктах. У зв'язку з цим необхідно посилити термоконтроль електронних компонентів.

На ефективне розсіювання тепла електронних компонентів впливають принципи теплопередачі та механіки рідини. Розсіювання тепла електричних компонентів покликане контролювати робочу температуру електронних пристроїв, тим самим забезпечуючи їх робочу температуру та безпеку, головним чином залучаючи різні аспекти, такі як розсіювання тепла та матеріали. В даний час розсіювання тепла електронних компонентів в основному включає природні, примусові, рідинні, охолодження, відведення, теплоізоляцію та інші методи.

Технологія охолодження в основному відноситься до способів, методів і методів зовнішнього теплового проектування, включаючи різні аспекти, такі як розсіювання тепла або методи охолодження, матеріали тощо, пов’язані з теплопередачею. Відповідно до різних методів теплопровідності та конвекції радіатори можна розділити на активні та пасивні.

Природне охолодження - це широко використовуваний метод активного охолодження, який використовує високу теплопровідність матеріалів (переважно профілів) для відведення тепла та розсіювання його в повітрі. За відсутності певних вимог до швидкості вітру для охолодження продукту використовується природній конвекційний тепловідвід — мідна алюмінієва пластина, екструзія алюмінію, лиття зі сплаву. Природні методи охолодження в основному застосовуються в електронних компонентах з низькими вимогами до контролю температури, малопотужному обладнанні та компонентах з відносно низькою щільністю теплового потоку для нагріву пристроїв.

Метод примусового повітряного охолодження — це спосіб прискорення потоку повітря навколо електронних компонентів і відведення тепла за допомогою вентиляторів та інших засобів. Примусове повітряне охолодження також є поширеною технологією розсіювання тепла, яка відносно проста у виготовленні, має такі переваги, як відносно низька ціна та проста установка. Цей метод можна застосовувати в електронних компонентах, якщо простір достатньо великий для потоку повітря або якщо встановлено деякі засоби розсіювання тепла. На практиці відповідне збільшення загальної площі розсіювання тепла та створення відносно великого коефіцієнта конвективної теплопередачі на поверхні розсіювання тепла є основними способами посилення цієї здатності конвективної теплопередачі.

Застосування рідинного охолодження для електронних компонентів — це метод охолодження на основі мікросхем і компонентів мікросхем. Рідинне охолодження в основному можна розділити на два методи: пряме охолодження та непряме охолодження. Метод непрямого рідинного охолодження стосується використання рідкого охолоджувача, який безпосередньо не контактує з електронними компонентами, а натомість передає тепло між нагрівальними компонентами через систему проміжного середовища за допомогою допоміжних пристроїв, таких як модулі рідини, модулі теплопровідності, рідина для розпилення. модулі та рідкі підкладки.

Метод прямого рідинного охолодження, також відомий як метод охолодження зануренням, полягає в безпосередньому контакті рідини з пов’язаними електронними компонентами, відведенні тепла через охолоджувач і, головним чином, застосуванні до пристроїв з відносно високою об’ємною щільністю споживання тепла або в середовищах з високою температурою.

Використовуючи напівпровідникове охолодження для розсіювання тепла або охолодження деяких звичайних електронних компонентів, також відоме як термоелектричне охолодження, цей метод використовує ефект Пельтьє самого напівпровідникового матеріалу, щоб дозволити постійному струму проходити через різні напівпровідникові матеріали та утворювати послідовну термопару. У цей момент тепло поглинається та виділяється на обох кінцях термопари для досягнення ефекту охолодження. Він має такі переваги, як невеликий розмір пристрою, зручна установка, хороша якість і легкий демонтаж.

Теплоізоляція означає використання технології ізоляції для розсіювання тепла та охолодження електронних компонентів. В основному він поділяється на дві форми: вакуумна ізоляція та невакуумна ізоляція. Для контролю температури електронних компонентів в основному використовується невакуумна ізоляційна обробка. Метод теплової ізоляції в основному впливає на температуру локальних компонентів, посилює контроль і запобігає нагріванню високотемпературних компонентів і пов’язаних з ними об’єктів, забезпечуючи тим самим надійність усього компонента та подовжуючи термін служби обладнання. На практиці, оскільки температура безпосередньо впливає на теплопередачу ізоляційних матеріалів, як правило, чим вища температура, тим більше ізоляційних матеріалів потрібно.

У процесі розробки інтегральних схем щільність і теплова щільність електронних компонентів продовжують збільшуватися, а їхні теплові проблеми поступово стають все більш помітними. Якісні методи охолодження можуть забезпечити робочі показники електронних компонентів. У практичних застосуваннях необхідно всебічно враховувати питому потужність нагріву та власні характеристики електронних компонентів, а також розумно застосовувати різні методи охолодження. Необхідно комплексно підібрати методи і засоби застосування, виходячи з конкретних сценаріїв застосування, і таким чином виділити показники ефективності електронних компонентів.