تغییرات در روند تکنولوژی و طراحی حرارتی

در سال های اخیر، "کوچک سازی"، "قابلیت بالا"، و "انعطاف پذیری طراحی" به روند توسعه فناوری جزء نیمه هادی تبدیل شده اند. چیزی که در اینجا باید در نظر بگرفت این است که چگونه این روندها در اجزای نیمه هادی بر طراحی حرارتی و حرارتی تأثیر خواهند گذارد.

"کوچک سازی"

تقاضا برای کوچک سازی محصولات را ترویج کوچک سازی ICs، نصب تخته مدار، و دیگر capacitors. به عنوان مثال در فرایند کوچک سازی اجزای نیمه هادی، تراشه های IC بسته بندی شده در بسته های بزرگتر از طریق سوراخ مانند TO-220 در حال حاضر در بسته های کوه سطح بسیار کوچکتر بسته بندی نشده اند. نادر.

همچنین روش هایی برای بهبود یکپارچگی اتخاذ شده است. به عنوان مثال، تراشه های IC نصب شده در همان بسته به دو تنظیم می شوند تا آن ها را دو برابر کنند، یا سطح ادغام با قرار دادن در تراشه های معادل دو تراشه افزایش می یابد و در نتیجه توابع هر واحد مساحت (نسبت مساحت عملکردی) افزایش می یابد.

کوچک سازی و ادغام بالای چنین اجزایی باعث افزایش تولید گرما خواهد شد. مثال ها در زیر نشان داده شده است. تصویر حرارتی در سمت چپ نمونه ای از کوچک سازی بسته است که نمونه تطبیقی یک بسته ۲۰×۲۰×۲۰ میلی متری و یک بسته ۱۰×۱۰×۱۰ میلی متری با همان مصرف برق است. بدیهی است که رنگ قرمزی که نشان دهنده دمای بالا است در بسته کوچکتر متمرکزتر است، به عبارتی گرما بیشتر است. در سمت راست نمونه ای از یکپارچگی بالا است. در هنگام مقایسه محصولات با یک تراشه و دو تراشه در یک بسته اندازه، به وضوح می بینید که اختلاف دما نیز بسیار آشکار است.

نصب با چگالی بالا باعث کاهش دامنه مؤثر از بین رفتن گرما از دستگاه های کوه سطحی می شود که گرما را به برد مدار می اندازند، و تولید گرما افزایش می یابد. اگر دمای محیط در پوسته بیشتر باشد، مقدار گرمایی که می تواند از بین رود کاهش می یابد. از نتایج، اگرچه دمای بالای اصلی تنها در اطراف اجزای گرمایشی بود، اما کل برد مدار هم اکنون در حالت دمای بالا قرار دارد. این حتی منجر به افزایش دمای اجزایی می شود که گرمای کمتری تولید می کنند.

برای بهبود عملکرد تجهیزات، لازم است که قطعات را افزایش داد، یا از یک IC یکپارچه بزرگتر با قابلیت بالاتر استفاده کرد، و همچنین نیاز به افزایش سرعت پردازش داده ها، افزایش فرکانس سیگنال، و مانند آن دارد. این روش ها منجر به افزایش روند مصرف برق شده است که در نهایت منجر به افزایش تولید گرما می شود. علاوه بر این، به منظور سرکوب تابش نویز در هنگام برخورد با فرکانس های بالا، محافظت در بسیاری از موارد مورد نیاز است. از آنجا که گرما در لایه محافظ انباشته می شود، شرایط دمای قطعات موجود در لایه محافظ بدتر می شود. علاوه بر این، افزایش اندازه دستگاه به دلیل بهبود عملکرد دشوار است، بنابراین به حالت با چگالی بالا در بالا تبدیل می شود که باعث بالا رفتن دما در مسکن می شود.

"انعطاف پذیری طراحی"

به منظور منحصر به فرد کردن محصولات و یا برای منعکس کردن زیبایی شناسی، محصولات بیشتر و بیشتر شروع به اهمیت دادن به طراحی، و حتی اولویت را به طراحی انعطاف پذیری. نقطه ضعف این است که مسکن به دلیل نصب بیش از حد با تراکم بالا و ناتوانی در از بین رفتن گرما به طور منطقی دمای بالایی دارد. به طور خلاصه، نگه داشتن یک دستگاه قابل حمل در دست شما احساس بسیار گرمی خواهد کرد. به منظور بهبود انعطاف پذیری طراحی قطعات، که درجه آزادی ظاهر است، همانطور که در بالا شرح داده شد، می توان از محصولات کوچک یا مسطح استفاده کرد، اما چند محصول وجود ندارد که اولویت بیشتری برای طراحی انعطاف پذیری بدهد.

مشکل فقط افزایش تولید گرما و مشکل در از بین رفته گرما نیست

همانطور که در بالا اشاره شد، با توجه به تغییرات در سه روند توسعه فن آوری "کوچک سازی"، "قابلیت بالا"، و "انعطاف پذیری طراحی"، تولید گرما افزایش یافته است، و بر این اساس، از بین رفتن گرما سخت تر شده است. بنابراین طراحی حرارتی با شرایط و الزامات سخت گیرانه تری مواجه است. درست است که این یک مشکل بسیار بزرگ است اما در عین حال مشکل دیگری هم وجود دارد که باید آن را در نظر ب گرفت.

در بیشتر موارد طراحی تجهیزات این شرکت استانداردهای ارزیابی را برای طراحی حرارتی تعیین کرده است. اگر استاندارد ارزیابی نسبتا قدیمی است، و روند توسعه تکنولوژیک اخیر در نظر گرفته نمی شود و دوباره تجدید نظر می شود، پس استاندارد ارزیابی خود مشکلاتی دارد. اگر چنین ملاحظاتی صورت نگرفت، و طراحی بر اساس معیارهای ارزیابی است که وضعیت موجود را در نظر نمی گیرد، ممکن است مشکلات بسیار جدی رخ دهد.

به منظور پاسخ به تغییرات در روند توسعه فن آوری، معیارهای ارزیابی برای طراحی حرارتی نیاز به تجدید نظر است.