Термоконструкція напівпровідникових компонентів в електронному обладнанні
Що таке тепловий дизайн?
При проектуванні електронного обладнання завжди було необхідно вирішувати проблеми мініатюризації, високої ефективності, ЕМС (електромагнітна сумісність) і т.д. В останні роки тепловим контрзаходам напівпровідникових компонентів приділяється все більше уваги, а теплова конструкція напівпровідникових компонентів стала новим Предметом. Оскільки «гарячий» передбачає продуктивність, надійність і безпеку компонентів і обладнання, він завжди був одним з важливих дослідницьких проектів. В останні роки вимоги до електронного обладнання змінилися, тому необхідно переглянути минулі методи.
У «Тепловому проектуванні напівпровідникових компонентів в електронному обладнанні» в принципі ми обговоримо теми, пов'язані з термопроектом на передумові напівпровідникових виробів, таких як ІС і транзистори, що використовуються в електронному обладнанні.
Напівпровідникові компоненти визначають температуру мікросхеми всередині упаковки, тобто абсолютний максимальний рейтинг Tjmax температури з'єднання (з'єднання). При проектуванні необхідно провести дослідження з виробництва тепла і температури навколишнього середовища, щоб температура з'єднання виробу не перевищувала Tjmax. Тому теплові розрахунки будуть виконуватися на всіх напівпровідникових компонентах, які будуть використовуватися для підтвердження того, чи перевищено Tjmax. Якщо є можливість перевищити Tjmax, вжити заходів для зменшення втрат або розсіювання тепла, щоб зберегти Tjmax в межах максимального номінального діапазону значень. Коротше кажучи, це теплова конструкція.
Звичайно, в електронному обладнанні використовуються не тільки напівпровідникові вироби, але і різні компоненти, такі як конденсатори, резистори і двигуни, і кожен компонент має абсолютні максимальні оцінки, пов'язані з температурою і енергоспоживанням. Тому в фактичній конструкції склад Всі частини обладнання не повинні перевищувати максимальні температурні рейтинги.
Необхідність хорошого теплового проектування на етапі проектування
Якщо теплова конструкція не виконується ретельно на етапі проектування і вживаються відповідні заходи, проблеми, викликані теплом, можуть бути виявлені на стадії пробного виробництва або навіть при введенні продукту в серійне виробництво.
Хоча проблема не обмежується теплом, чим ближче до стадії масового виробництва, тим більше часу потрібно, щоб вжити контрзаходів, тим вище вартість і навіть затримки з доставкою продукції, що призводить до великої проблеми відсутності бізнес-можливостей. Найгірший сценарій полягає в тому, що проблема виникає тільки на ринку, що призводить до відкликання і кредитних проблем. Хоча ми не хочемо уявити собі проблеми, викликані спекою, неправильна термічна обробка, швидше за все, призведе до диму, пожежі, навіть пожеж та інших особистих питань безпеки. Тому теплова конструкція принципово дуже важлива. Тому необхідно з самого початку зробити хорошу роботу з термопроекту.
Тепловий дизайн стає все більш і більш важливим
В останні роки для електронних пристроїв вимоги до мініатюризації і високої продуктивності стали природними, і, таким чином, подальша інтеграція сприяла. Зокрема, кількість комплектуючих більше, щільність кріплення на платі вище, а розмір корпусу менше. Результатом є значне збільшення щільності теплової генерації.
Перше, що потрібно усвідомити, це те, що зі змінами тенденцій технологічного розвитку тепловий дизайн став більш суворим, ніж будь-коли. Як вже говорилося вище, обладнання не тільки вимагає все більшої «мініатюризації» і «високої продуктивності» компонентів, але і вимагає відмінної «гнучкості конструкції», тому великі проблеми стали теплові контрзаходи (заходи розсіювання тепла). Оскільки тепловий дизайн допомагає підвищити надійність, безпеку обладнання та зменшити загальні витрати, це стає все більш і більш важливим.
