Топлинен дизайн на полупроводникови компоненти в електронно оборудване
Какво е топлинен дизайн?
При проектирането на електронно оборудване винаги е било необходимо да се решават проблемите на миниатюризацията, високата ефективност, ЕМС (електромагнитна съвместимост) и др. термичното проектиране на полупроводникови компоненти се превърна в нова тема. Тъй като"горещо" включва производителността, надеждността и безопасността на компонентите и оборудването, той винаги е бил един от важните изследователски проекти. През последните години изискванията към електронното оборудване се промениха, така че е необходимо да се проучат отново - предишните методи.
В"Термичен дизайн на полупроводникови компоненти в електронно оборудване", по принцип ще обсъждаме теми, свързани с термичното проектиране на базата на полупроводникови продукти като ИС и транзистори, използвани в електронното оборудване.
Полупроводниковите компоненти определят температурата на чипа вътре в пакета, тоест абсолютната максимална оценка Tjmax на температурата на съединението (фугата). При проектирането е необходимо да се проведат изследвания за генериране на топлина и температура на околната среда, за да се гарантира, че температурата на съединението на продукта не надвишава Tjmax. Следователно термичните изчисления ще бъдат извършени за всички полупроводникови компоненти, които ще бъдат използвани, за да се потвърди дали Tjmax е превишен. Ако е възможно да се надвиши Tjmax, вземете мерки за намаляване на загубите или разсейването на топлината, за да поддържате Tjmax в диапазона на максималните номинални стойности. Накратко, това е термичен дизайн.
Разбира се, в електронното оборудване се използват не само полупроводникови продукти, но и различни компоненти като кондензатори, резистори и двигатели, като всеки компонент има абсолютни максимални оценки, свързани с температурата и консумацията на енергия. Следователно, в действителния проект, съставът Всички части на оборудването не трябва да надвишава максималната температура -, свързани с оценки.
Необходимостта от добър топлинен дизайн във фазата на проектиране
Ако термичното проектиране не е извършено внимателно на етапа на проектиране и се вземат съответните мерки, проблеми, причинени от топлина, могат да бъдат открити в етапа на пробно производство или дори когато продуктът бъде пуснат в масово производство.
Въпреки че проблемът не се ограничава само до топлината, колкото по-близо до етапа на масовото производство, толкова повече време е необходимо за предприемане на контрамерки, толкова по-високи са разходите и дори забавянето на доставката на продукти, което води до големия проблем с пропускането на бизнес възможности. Най-лошият сценарий - е, че проблемът се появява само на пазара, което води до изтегляния и проблеми с кредитите. Въпреки че не желаем да си представим проблемите, причинени от топлината, неправилната топлинна обработка е много вероятно да причини дим, пожар и дори пожари и други проблеми с личната безопасност. Следователно топлинният дизайн е от основно значение много. Ето защо е необходимо да се свърши добра работа по топлинния дизайн от самото начало.
Топлинният дизайн става все по-важен
През последните години за електронните устройства изискванията за миниатюризация и висока производителност станаха естествени и по този начин се насърчи по-нататъшната интеграция. По-конкретно казано, броят на компонентите е по-голям, плътността на монтаж на платката е по-висока, а размерът на корпуса е по-малък. Резултатът е значително увеличение на плътността на генериране на топлина.
Първото нещо, което трябва да осъзнаем, е, че с промените в тенденциите на технологичното развитие, термичният дизайн стана по-строг от всякога. Както бе споменато по-горе, оборудването не само изисква все повече"миниатюризация" и"висока производителност" на компоненти, но също така изисква отлична"гъвкавост на дизайна", така че топлинните мерки за противодействие (мерки за разсейване на топлината) се превърнаха в голям проблем. Тъй като термичният дизайн помага за подобряване на надеждността, безопасността на оборудването и намаляване на общите разходи, той става все по-важен.
