Disseny tèrmic de components semiconductors en equips electrònics
Què és el disseny tèrmic?
En el disseny d'equips electrònics, sempre ha estat necessari resoldre els problemes de miniaturització, alta eficiència, EMC (compatibilitat electromagnètica), etc. En els últims anys, les contramesures tèrmiques dels components semiconductors s'han prestat cada vegada més atenció, i el disseny tèrmic de components semiconductors s'ha convertit en un nou subjecte. Atès que "calent" implica el rendiment, fiabilitat i seguretat de components i equips, sempre ha estat un dels projectes de recerca importants. En els últims anys, els requisits per als equips electrònics han canviat, per la qual cosa és necessari tornar a examinar els mètodes passats.
En "Disseny Tèrmic de Components Semiconductors en Equips Electrònics", en principi, discutirem temes relacionats amb el disseny tèrmic sobre la premissa de productes semiconductors com ICs i transistors utilitzats en equips electrònics.
Els components semiconductors especifiquen la temperatura del xip dins del paquet, és a dir, la qualificació màxima absoluta Tjmax de la temperatura de la unió (junta). A l'hora de dissenyar, cal investigar sobre la generació de calor i la temperatura ambient per assegurar-se que la temperatura d'unió del producte no superi Tjmax. Per tant, es realitzaran càlculs tèrmics en tots els components semiconductors que s'utilitzaran per confirmar si se supera Tjmax. Si és possible superar Tjmax, prendre mesures per reduir la pèrdua o dissipació de calor per mantenir Tjmax dins del rang de valors màxims valorats. En definitiva, es tracta d'un disseny tèrmic.
Per descomptat, no només s'utilitzen productes semiconductors en equips electrònics, sinó també diversos components com condensadors, resistències i motors, i cada component té qualificacions màximes absolutes relacionades amb la temperatura i el consum d'energia. Per tant, en el disseny real, la composició Totes les parts de l'equip no han de superar les qualificacions màximes relacionades amb la temperatura.
La necessitat d'un bon disseny tèrmic en la fase de disseny
Si el disseny tèrmic no es realitza acuradament en la fase de disseny i es prenen les mesures corresponents, es poden descobrir problemes causats per la calor en la fase de producció de l'assaig o fins i tot quan el producte es posa en producció en massa.
Tot i que el problema no es limita a la calor, com més a prop de l'etapa de producció en massa, més temps es triga a prendre contramesures, més alt és el cost i fins i tot retards en el lliurament de productes, el que porta al gran problema de perdre oportunitats de negoci. El pitjor dels escenaris és que el problema només es produeix al mercat, cosa que comporta retirades i problemes de crèdit. Tot i que no estem disposats a imaginar els problemes causats per la calor, és molt probable que un tractament tèrmic inadequat causi fum, incendis i fins i tot incendis i altres problemes de seguretat personal. Per tant, el disseny tèrmic és fonamentalment molt important. Per tant, cal fer un bon treball de disseny tèrmic des del principi.
El disseny tèrmic és cada vegada més important
En els últims anys, per als dispositius electrònics, els requisits de miniaturització i alt rendiment s'han tornat naturals, i per tant s'ha promogut una major integració. En concret, el nombre de components és més gran, la densitat de muntatge a la placa de circuit és més alta i la mida de l'habitatge és menor. El resultat és un augment significatiu de la densitat de generació de calor.
El primer que cal tenir en compte és que amb els canvis en les tendències de desenvolupament tecnològic, el disseny tèrmic s'ha tornat més estricte que mai. Com s'ha esmentat anteriorment, els equips no només requereixen cada vegada més "miniaturització" i "alt rendiment" dels components, sinó que també requereixen una excel·lent "flexibilitat de disseny", de manera que les contramesures tèrmiques (mesures de dissipació de calor) s'han convertit en un gran problema. A mesura que el disseny tèrmic ajuda a millorar la fiabilitat de l'equip, la seguretat i reduir els costos generals, cada vegada és més important.
