Despre răcirea termică/generarea căldurii, rezistența termică, creșterea temperaturii și designul termic al cipurilor

Pierderea de putere a unui cip, pe de o parte, se referă la diferența dintre puterea efectivă de intrare și puterea de ieșire, care se numește putere disipată. Această parte a pierderii va fi transformată în eliberare de căldură, iar încălzirea nu este un lucru bun, ceea ce va reduce fiabilitatea componentelor și echipamentelor și va deteriora grav cipul. Dissiparea puterii, cunoscută și sub numele de disipare a puterii, este un parametru din SPEC-ul anumitor cipuri, care se referă la puterea de disipare maximă admisă. Puterea de disipare corespunde căldurii, iar cu cât puterea de disipare admisă este mai mare, cu atât temperatura de joncțiune corespunzătoare este mai mare.

Creșterea temperaturii unui cip este relativă la temperatura ambiantă (25 de grade), așa că trebuie menționat conceptul de rezistență termică. Rezistența termică se referă la raportul dintre diferența de temperatură la ambele capete ale unui obiect și puterea sursei de căldură atunci când căldura este transmisă obiectului, exprimată în grad /W sau K/W.

După cum se arată în figura de mai jos, atunci când un cip este lipit pe o placă PCB, există trei moduri principale prin care cipul de a disipa căldura, corespunzătoare la trei tipuri de rezistență termică.
1) Rezistența termică din interiorul cipului la carcasă și pini - cip este fix și nu poate fi schimbat.
2) Rezistența termică de la pinii cipului la placa PCB - determinată de o lipire bună și placa PCB.
3) Rezistența termică de la carcasa cipului la aer este determinată de radiatorul și spațiul periferic al cipului.

Când rezistența termică este constantă, cu cât consumul de energie este mai mic, cu atât temperatura este mai scăzută. Sub un anumit consum de energie, cu cât rezistența termică este mai mică, cu atât mai bine. O rezistență termică mai mică reprezintă o mai bună disipare a căldurii.