Proiectarea termică a componentelor semiconductoare în dispozitive electronice
În proiectarea dispozitivelor electronice, a fost întotdeauna necesar să se abordeze probleme precum miniaturizarea, eficiența și EMC (compatibilitatea electromagnetică). În ultimii ani, contramăsurile termice pentru componentele semiconductoare au fost din ce în ce mai apreciate, iar proiectarea termică a componentelor semiconductoare a devenit un subiect nou. Datorită implicării sale în performanța, fiabilitatea și siguranța componentelor și echipamentelor, „căldura” a fost întotdeauna unul dintre proiectele importante de cercetare.
Componentele semiconductoare specifică valoarea nominală maximă absolută Tjmax a temperaturii cipului din interiorul pachetului, care este temperatura joncțiunii. În timpul proiectării, este necesar să se studieze generarea de căldură și temperatura ambiantă pentru a se asigura că temperatura de joncțiune a produsului nu depășește Tjmax. Prin urmare, calculele termice vor fi efectuate pe toate componentele semiconductoare pentru a confirma dacă Tjmax a fost depășit. Dacă este posibil să se depășească Tjmax, trebuie luate măsuri pentru a reduce pierderile sau a disipa căldura pentru a menține Tjmax în intervalul maxim nominal. Pe scurt, acesta este designul termic.
Pentru dispozitivele electronice, cerințele de miniaturizare și de înaltă performanță au devenit naturale, promovând astfel integrarea în continuare. Mai exact, se manifestă printr-un număr mai mare de componente, o densitate mai mare de instalare pe plăci de circuite și o dimensiune mai mică a carcasei. Rezultatul este o creștere semnificativă a densității căldurii. Designul termic devine din ce în ce mai important, deoarece ajută la îmbunătățirea fiabilității, siguranței echipamentelor și la reducerea costurilor generale.
Dacă proiectarea termică nu este realizată cu atenție și măsurile corespunzătoare nu sunt luate în timpul fazei de proiectare, problemele cauzate de căldură pot fi descoperite în timpul fazei de testare a produsului sau chiar înainte de producția în masă. Deși este posibil să nu dorim să ne imaginăm problemele cauzate de căldură, tratamentul termic necorespunzător poate duce cu ușurință la probleme legate de siguranța personală, cum ar fi fumul, incendiul și chiar incendiul. Prin urmare, designul termic este fundamental foarte important. Prin urmare, este necesar să se realizeze eficient proiectarea termică încă de la început.
