Toplinski dizajn poluvodičkih komponenti u elektroničkim uređajima
U dizajnu elektroničkih uređaja uvijek je bilo potrebno baviti se pitanjima kao što su minijaturizacija, učinkovitost i EMC (elektromagnetska kompatibilnost). Posljednjih godina sve se više cijene toplinske protumjere za poluvodičke komponente, a toplinski dizajn poluvodičkih komponenti postao je nova tema. Zbog svoje uključenosti u performanse, pouzdanost i sigurnost komponenti i opreme, "toplina" je uvijek bila jedan od važnih istraživačkih projekata.
Poluvodičke komponente određuju apsolutnu maksimalnu nazivnu vrijednost Tjmax temperature čipa unutar paketa, što je temperatura spoja. Tijekom projektiranja potrebno je proučiti stvaranje topline i temperaturu okoline kako bi se osiguralo da temperatura spoja proizvoda ne premaši Tjmax. Stoga će se izvršiti toplinski izračuni na svim poluvodičkim komponentama kako bi se potvrdilo je li Tjmax prekoračen. Ako je moguće premašiti Tjmax, treba poduzeti mjere za smanjenje gubitaka ili raspršivanje topline kako bi se Tjmax zadržao unutar maksimalnog nazivnog raspona. Ukratko, ovo je toplinski dizajn.
Za elektroničke uređaje, zahtjevi za minijaturizacijom i visokim performansama postali su prirodni, promičući tako daljnju integraciju. Točnije, očituje se u većem broju komponenti, većoj gustoći ugradnje na tiskane ploče i manjoj veličini kućišta. Rezultat je značajno povećanje gustoće topline. Toplinski dizajn postaje sve važniji jer pomaže poboljšati pouzdanost opreme, sigurnost i smanjiti ukupne troškove.
Ako toplinski dizajn nije pažljivo izveden i odgovarajuće mjere nisu poduzete tijekom faze projektiranja, problemi uzrokovani toplinom mogu se otkriti tijekom faze probne proizvodnje proizvoda ili čak prije masovne proizvodnje. Iako možda ne želimo zamisliti probleme uzrokovane toplinom, nepravilna toplinska obrada može lako dovesti do problema povezanih s osobnom sigurnošću kao što su dim, vatra, pa čak i vatra. Stoga je toplinski dizajn fundamentalno vrlo važan. Stoga je potrebno učinkovito provesti toplinski projekt od početne faze.
