Varios métodos eficientes de disipación de calor.
El rendimiento de los productos electrónicos es cada vez más poderoso, mientras que la densidad de integración y ensamblaje aumenta constantemente, lo que lleva a un fuerte aumento en su consumo de energía operativa y generación de calor. La falla del material causada por la concentración de calor en los componentes electrónicos representa la gran mayoría de la tasa total de fallas, y la tecnología de gestión térmica es un factor clave considerado en los productos electrónicos. En este sentido, es necesario reforzar el control térmico de los componentes electrónicos.
La disipación eficiente del calor de los componentes electrónicos está influenciada por los principios de la transferencia de calor y la mecánica de fluidos. La disipación de calor de componentes eléctricos tiene como objetivo controlar la temperatura de funcionamiento de los dispositivos electrónicos, garantizando así su temperatura de trabajo y seguridad, involucrando principalmente diferentes aspectos como la disipación de calor y los materiales. En la actualidad, la disipación de calor de componentes electrónicos incluye principalmente métodos naturales, forzados, líquidos, refrigeración, desviación, aislamiento térmico y otros métodos.
La tecnología de enfriamiento se refiere principalmente a las formas, métodos y técnicas de diseño térmico externo, que involucran diversos aspectos como la disipación de calor o métodos de enfriamiento, materiales, etc., relacionados con la transferencia de calor. Según los diferentes métodos de conducción y convección del calor, los productos de radiadores se pueden dividir en modos activos y pasivos.
El enfriamiento natural es un método comúnmente utilizado de enfriamiento activo, que utiliza la alta conductividad térmica de los materiales (principalmente perfiles) para eliminar el calor y disiparlo en el aire. En ausencia de requisitos específicos de velocidad del viento, el disipador de calor por convección natural utilizado es placa de cobre y aluminio, extrusión de aluminio y fundición de aleaciones para lograr el enfriamiento del producto. Los métodos de enfriamiento natural se aplican principalmente en componentes electrónicos con requisitos de control de baja temperatura, equipos de baja potencia y componentes con densidad de flujo de calor relativamente baja para calentar dispositivos.
El método de enfriamiento por aire forzado es una forma de acelerar el flujo de aire alrededor de los componentes electrónicos y eliminar el calor a través de ventiladores y otros medios. El enfriamiento Force Air también es una tecnología común de disipación de calor, que es relativamente simple de fabricar, tiene las ventajas de un precio relativamente bajo y una instalación simple. Este método se puede aplicar en componentes electrónicos si el espacio es lo suficientemente grande para el flujo de aire o si se instalan algunas instalaciones de disipación de calor. En la práctica, aumentar apropiadamente el área total de disipación de calor y generar un coeficiente de transferencia de calor por convección relativamente grande en la superficie de disipación de calor son las formas principales de mejorar esta capacidad de transferencia de calor por convección.
La aplicación de refrigeración líquida para componentes electrónicos es un método de refrigeración basado en chips y componentes de chips. La refrigeración líquida se puede dividir principalmente en dos métodos: refrigeración directa y refrigeración indirecta. El método de enfriamiento líquido indirecto se refiere al uso de un refrigerante líquido que no entra en contacto directo con los componentes electrónicos, sino que transfiere calor entre los componentes calefactores a través de un sistema de medio intermedio utilizando dispositivos auxiliares como módulos de líquido, módulos de conductividad térmica, líquido rociador. módulos y sustratos líquidos.
El método de enfriamiento líquido directo, también conocido como método de enfriamiento por inmersión, consiste en contactar directamente el líquido con los componentes electrónicos relacionados, eliminar el calor a través del refrigerante y aplicarlo principalmente a dispositivos con una densidad de volumen de consumo de calor relativamente alta o en entornos de alta temperatura.
Al utilizar enfriamiento de semiconductores para disipar el calor o enfriar algunos componentes electrónicos convencionales, también conocido como enfriamiento termoeléctrico, este método utiliza el efecto Peltier del propio material semiconductor para permitir que la corriente directa pase a través de diferentes materiales semiconductores y forme un termopar en serie. En este punto, el calor se absorbe y libera en ambos extremos del termopar para lograr el efecto de enfriamiento. Tiene las ventajas de un tamaño de dispositivo pequeño, instalación conveniente, buena calidad y fácil desmontaje.
El aislamiento térmico se refiere al uso de tecnología de aislamiento para disipar el calor y enfriar los componentes electrónicos. Se divide principalmente en dos formas: aislamiento al vacío y aislamiento sin vacío. En el control de temperatura de componentes electrónicos, se utiliza principalmente un tratamiento de aislamiento sin vacío. El método de aislamiento térmico afecta principalmente la temperatura de los componentes locales, fortalece el control y previene los efectos de calentamiento de los componentes de alta temperatura y objetos relacionados, asegurando así la confiabilidad de todo el componente y extendiendo la vida útil del equipo. En la práctica, debido a que la temperatura afecta directamente el rendimiento de transferencia de calor de los materiales aislantes, generalmente cuanto mayor es la temperatura, más materiales aislantes se necesitan.
En el proceso de desarrollo de circuitos integrados, la densidad y la densidad térmica de los componentes electrónicos continúan aumentando y sus problemas térmicos se están volviendo gradualmente más prominentes. Los métodos de enfriamiento de alta calidad pueden garantizar los indicadores de rendimiento de los componentes electrónicos. En aplicaciones prácticas, es necesario considerar exhaustivamente la potencia de calentamiento específica y las características propias de los componentes electrónicos, y aplicar razonablemente diferentes métodos de enfriamiento. Es necesario seleccionar exhaustivamente los métodos y medios de aplicación en función de los escenarios de aplicación específicos y así resaltar los indicadores de rendimiento de los componentes electrónicos.
