Toplinska konstrukcija poluvodičkih komponenti u elektroničkoj opremi
Što je toplinski dizajn?
U dizajnu elektroničke opreme uvijek je bilo potrebno riješiti probleme minijaturizacije, visoke učinkovitosti, EMC-a (elektromagnetske kompatibilnosti) itd. Posljednjih godina sve se više pozornosti posvećuje toplinskim protumjerama poluvodičkih komponenti, a toplinski dizajn poluvodičkih komponenti postao je novi Subjekt. Budući da "vruće" uključuje performanse, pouzdanost i sigurnost komponenti i opreme, uvijek je bio jedan od važnih istraživačkih projekata. Posljednjih godina zahtjevi za elektroničkom opremom su se promijenili, pa je potrebno preispitati prethodne metode.
U "Termičkom dizajnu poluvodičkih komponenti u elektroničkoj opremi", u načelu ćemo raspravljati o temama vezanim uz toplinski dizajn na premisi poluvodičkih proizvoda kao što su IC i tranzistori koji se koriste u elektroničkoj opremi.
Poluvodičke komponente određuju temperaturu čipa unutar pakiranja, odnosno apsolutnu maksimalnu ocjenu Tjmax temperature spoja (zgloba). Prilikom projektiranja potrebno je provesti istraživanje proizvodnje topline i temperature okoline kako bi se osiguralo da temperatura spoja proizvoda ne prelazi Tjmax. Stoga će se toplinski izračuni provoditi na svim poluvodičkim komponentama koje će se koristiti za potvrdu je li Tjmax premašen. Ako je moguće premašiti Tjmax, poduzmite mjere za smanjenje gubitka ili rasipanja topline kako biste Tjmax zadržali unutar raspona maksimalne nazivne vrijednosti. Ukratko, to je toplinski dizajn.
Naravno, u elektroničkoj opremi koriste se ne samo poluvodički proizvodi, već i razne komponente kao što su kondenzatori, otpornici i motori, a svaka komponenta ima apsolutne maksimalne ocjene vezane uz temperaturu i potrošnju energije. Stoga, u stvarnom dizajnu, sastav Svi dijelovi opreme ne smiju prelaziti maksimalne ocjene povezane s temperaturom.
Potreba za dobrim toplinskim dizajnom u fazi projektiranja
Ako se toplinski dizajn ne provodi pažljivo u fazi projektiranja i poduzmu odgovarajuće mjere, problemi uzrokovani toplinom mogu se otkriti u fazi probne proizvodnje ili čak kada se proizvod stavi u masovnu proizvodnju.
Iako problem nije ograničen samo na toplinu, što je bliže fazi masovne proizvodnje, što je više vremena potrebno za poduzimanje protumjera, to su veći troškovi, pa čak i kašnjenja u isporuci proizvoda, što dovodi do velikog problema nedostatka poslovnih prilika. Najgori scenarij je da se problem javlja samo na tržištu, što dovodi do opoziva i kreditnih problema. Iako nismo voljni zamisliti probleme uzrokovane toplinom, nepravilna toplinska obrada vrlo će vjerojatno uzrokovati dim, požare, pa čak i požare i druge osobne sigurnosne probleme. Stoga je toplinski dizajn u osnovi vrlo važan. Stoga je od početka potrebno napraviti dobar posao toplinskog dizajna.
Toplinski dizajn postaje sve važniji
Posljednjih godina za elektroničke uređaje zahtjevi za minijaturizacijom i visokim performansama postali su prirodni, pa je stoga promovirana daljnja integracija. Naime, broj komponenti je veći, gustoća montaže na pločici je veća, a veličina kućišta manja. Rezultat je značajno povećanje gustoće proizvodnje topline.
Prvo što treba shvatiti je da je s promjenama u trendovima tehnološkog razvoja toplinski dizajn postao stroži nego ikad. Kao što je već spomenuto, oprema ne samo da zahtijeva sve više "minijaturizacije" i "visokih performansi" komponenti, već zahtijeva i izvrsnu "fleksibilnost dizajna", tako da su toplinske protumjere (mjere rasipanja topline) postale veliki problem. Budući da toplinski dizajn pomaže u poboljšanju pouzdanosti opreme, sigurnosti i smanjenju ukupnih troškova, postaje sve važniji.
