Mai multe metode eficiente de disipare a căldurii

Performanța produselor electronice devine din ce în ce mai puternică, în timp ce densitatea de integrare și de asamblare crește constant, ceea ce duce la o creștere bruscă a consumului de energie de funcționare și a generării de căldură. Defecțiunea materialului cauzată de concentrația de căldură în componentele electronice reprezintă marea majoritate a ratei totale de defecțiuni, iar tehnologia de management termic este un factor cheie luat în considerare în produsele electronice. Este necesar să se întărească controlul termic al componentelor electronice în acest sens.

Disiparea eficientă a căldurii a componentelor electronice este influențată de principiile transferului de căldură și mecanicii fluidelor. Disiparea căldurii componentelor electrice este de a controla temperatura de funcționare a dispozitivelor electronice, asigurând astfel temperatura și siguranța lor de lucru, implicând în principal diferite aspecte, cum ar fi disiparea căldurii și materialele. În prezent, disiparea căldurii componentelor electronice include în principal metode naturale, forțate, lichide, refrigerare, diversiune, izolare termică și alte metode.

Tehnologia de răcire se referă în principal la modalitățile, metodele și tehnicile de proiectare termică externă, implicând diverse aspecte precum disiparea căldurii sau metodele de răcire, materialele etc. legate de transferul de căldură. Conform diferitelor metode de conducere a căldurii și convecție, produsele radiatoare pot fi împărțite în moduri active și pasive.

Răcirea naturală este o metodă utilizată în mod obișnuit de răcire activă, care utilizează conductivitate termică ridicată a materialelor (în principal profile) pentru a elimina căldura și a o disipa în aer. În absența cerințelor specifice privind viteza vântului, radiatorul natural de convecție utilizat este placa de cupru aluminiu, extrudarea aluminiului, turnarea aliajului pentru a obține răcirea produsului. Metodele naturale de răcire sunt aplicate în principal în componentele electronice cu cerințe de control al temperaturii scăzute, echipamente cu putere redusă și componente cu densitate relativ scăzută a fluxului termic pentru încălzirea dispozitivului.

Metoda de răcire forțată cu aer este o modalitate de a accelera fluxul de aer în jurul componentelor electronice și de a elimina căldura prin ventilatoare și alte mijloace. Răcirea Force Air este, de asemenea, o tehnologie comună de disipare a căldurii, care este relativ simplu de fabricat, are avantajele unui preț relativ scăzut și o instalare simplă. Această metodă poate fi aplicată în componentele electronice dacă spațiul este suficient de mare pentru fluxul de aer sau dacă sunt instalate unele instalații de disipare a căldurii. În practică, creșterea adecvată a ariei totale de disipare a căldurii și generarea unui coeficient de transfer de căldură convectiv relativ mare pe suprafața de disipare a căldurii sunt principalele modalități de a îmbunătăți această capacitate de transfer de căldură convectiv.

Aplicarea răcirii lichide pentru componente electronice este o metodă de răcire bazată pe cipuri și componente de cip. Răcirea cu lichid poate fi împărțită în principal în două metode: răcire directă și răcire indirectă. Metoda de răcire cu lichid indirect se referă la utilizarea unui lichid de răcire care nu intră direct în contact cu componentele electronice, ci în schimb transferă căldura între componentele de încălzire printr-un sistem mediu intermediar folosind dispozitive auxiliare precum module de lichid, module de conductivitate termică, lichid de pulverizare. module și substraturi lichide.

Metoda de răcire directă cu lichid, cunoscută și sub denumirea de metodă de răcire prin imersie, este de a contacta direct lichidul cu componentele electronice aferente, de a elimina căldura prin lichidul de răcire și de a o aplica în principal dispozitivelor cu o densitate de volum relativ mare a consumului de căldură sau în medii cu temperatură ridicată.

Folosind răcirea semiconductorilor pentru a disipa căldura sau a răci unele componente electronice convenționale, cunoscute și sub numele de răcire termoelectrică, această metodă utilizează efectul Peltier al materialului semiconductor în sine pentru a permite curentului continuu să treacă prin diferite materiale semiconductoare și să formeze un termocuplu în serie. În acest moment, căldura este absorbită și eliberată la ambele capete ale termocuplului pentru a obține efectul de răcire. Are avantajele dimensiunii mici ale dispozitivului, instalare convenabilă, calitate bună și dezasamblare ușoară.

Izolarea termică se referă la utilizarea tehnologiei de izolare pentru a disipa căldura și răcirea componentelor electronice. Este împărțit în principal în două forme: izolație în vid și izolație fără vid. În controlul temperaturii componentelor electronice, tratamentul izolației fără vid este utilizat în principal. Metoda de izolare termică afectează în principal temperatura componentelor locale, întărește controlul și previne efectele de încălzire ale componentelor la temperatură ridicată și ale obiectelor aferente, asigurând astfel fiabilitatea întregii componente și extinzând durata de viață a echipamentului. În practică, deoarece temperatura afectează direct performanța transferului de căldură al materialelor izolatoare, în general, cu cât temperatura este mai mare, cu atât sunt necesare mai multe materiale izolatoare.

În procesul de dezvoltare a circuitelor integrate, densitatea și densitatea de căldură a componentelor electronice continuă să crească, iar problemele lor termice devin treptat mai proeminente. Metodele de răcire de înaltă calitate pot asigura indicatorii de performanță ai componentelor electronice. În aplicațiile practice, este necesar să se ia în considerare în mod cuprinzător puterea de încălzire specifică și caracteristicile proprii ale componentelor electronice și să se aplice în mod rezonabil diferite metode de răcire. Este necesar să se selecteze cuprinzător metodele și mijloacele de aplicare pe baza scenariilor specifice de aplicare și, astfel, să evidențieze indicatorii de performanță ai componentelor electronice.