اهمیت طراحی حرارتی برای محصولات الکترونیکی

دمای بالای تراشه در محصولات الکترونیکی یکی از شایع ترین دلایل خرابی محصول است. در واقع، علاوه بر قطعات داده تولید شده در طول عملیات نرم افزار، تراشه در دمای بالا به کار خود ادامه می دهد و"damage" معماری داخلی آن نیز یکی از دلایل اجتناب ناپذیر است. باید چنین تجربه ای در زندگی وجود داشته باشد. حتی اگر بعد از مدتی استفاده از کامپیوتر، هارد دیسک را با یک سیستم جدید جایگزین کنید، سرعت واکنش آن چندان بهبود نمی یابد. این به دلیل"شکستگی" از سخت افزار داخلی کامپیوتر این"شکستگی" افزایش خواهد یافت و با افزایش زمان اجرا، عملکرد کاهش خواهد یافت.

یک تخمین تقریبی از تأثیر دما بر عمر کاری محصولات نزدیک به وضعیت واقعی این است که به ازای هر 10 درجه سانتیگراد افزایش دمای تراشه، عمر کاری به نصف کاهش می یابد. البته، افزایش دمای 10 درجه در اینجا در محدوده دمای عملیاتی معمولی تراشه است. شکل زیر منحنی تغییرات عمر کاری یک تراشه معمولی را با زمان نشان می دهد:

بنابراین دمای تراشه تأثیر بسیار مستقیم و قابل توجهی بر طول عمر کارکرد، بازده انرژی و پایداری عملکرد محصولات الکترونیکی دارد. پس از تولید محصول الکترونیکی، آزمایش اولیه می تواند به طور معمول اجرا شود، که نمی تواند واجد شرایط بودن و قابل اعتماد بودن آن را ثابت کند.

یک محصول الکترونیکی عالی که بتواند آزمایش بازار را تحمل کند باید برای کنترل دما طراحی شود. برای محصولات ترمینال مصرف کننده محبوب فعلی، مانند تلفن های همراه، رایانه های لوحی، کنسول های بازی، نه تنها دمای تراشه باید کنترل شود، بلکه دمای پوسته محصول نیز یک جنبه کلیدی است که بر تجربه مشتری تأثیر می گذارد. با بهبود مستمر چگالی توان محصولات الکترونیکی، مشکل اتلاف حرارت محصولات الکترونیکی به طور فزاینده ای برجسته خواهد شد و مهندسان طراحی حرارتی با چالش ها و فرصت های بزرگی روبرو هستند.