Diseño térmico de componentes semiconductores en equipos electrónicos
¿Qué es el diseño térmico?
En el diseño de equipos electrónicos, siempre ha sido necesario resolver los problemas de miniaturización, alta eficiencia, EMC (compatibilidad electromagnética), etc. En los últimos años, las contramedidas térmicas de los componentes semiconductores se han prestado cada vez más atención, y el diseño térmico de los componentes semiconductores se ha convertido en un nuevo tema. Dado que "caliente" implica el rendimiento, la fiabilidad y la seguridad de los componentes y equipos, siempre ha sido uno de los proyectos de investigación importantes. En los últimos años, los requisitos para los equipos electrónicos han cambiado, por lo que es necesario volver a examinar los métodos anteriores.
En "Diseño térmico de componentes semiconductores en equipos electrónicos", en principio, discutiremos temas relacionados con el diseño térmico sobre la premisa de productos semiconductores como circuitos integrados y transistores utilizados en equipos electrónicos.
Los componentes semiconductores especifican la temperatura del chip dentro del paquete, es decir, la clasificación máxima absoluta Tjmax de la temperatura de la unión (articulación). Al diseñar, es necesario realizar investigaciones sobre la generación de calor y la temperatura ambiente para garantizar que la temperatura de unión del producto no exceda Tjmax. Por lo tanto, se realizarán cálculos térmicos en todos los componentes semiconductores que se utilizarán para confirmar si se supera Tjmax. Si es posible exceder Tjmax, tome medidas para reducir la pérdida o disipación de calor para mantener Tjmax dentro del rango de valores nominales máximos. En resumen, esto es diseño térmico.
Por supuesto, no solo los productos semiconductores se utilizan en equipos electrónicos, sino también varios componentes como condensadores, resistencias y motores, y cada componente tiene clasificaciones máximas absolutas relacionadas con la temperatura y el consumo de energía. Por lo tanto, en el diseño real, la composición Todas las partes del equipo no deben exceder las clasificaciones máximas relacionadas con la temperatura.
La necesidad de un buen diseño térmico en la fase de diseño
Si el diseño térmico no se lleva a cabo cuidadosamente en la etapa de diseño y se toman las medidas correspondientes, se pueden descubrir problemas causados por el calor en la etapa de producción de prueba o incluso cuando el producto se pone en producción en masa.
Aunque el problema no se limita al calor, cuanto más cerca de la etapa de producción en masa, más tiempo se tarda en tomar contramedidas, mayor es el costo e incluso los retrasos en la entrega del producto, lo que lleva al gran problema de perder oportunidades comerciales. El peor de los casos es que el problema solo ocurra en el mercado, lo que lleva a retiros y problemas de crédito. Aunque no estamos dispuestos a imaginar los problemas causados por el calor, es muy probable que un tratamiento térmico inadecuado cause humo, fuego e incluso incendios y otros problemas de seguridad personal. Por lo tanto, el diseño térmico es fundamentalmente muy importante. Por lo tanto, es necesario hacer un buen trabajo de diseño térmico desde el principio.
El diseño térmico es cada vez más importante
En los últimos años, para los dispositivos electrónicos, los requisitos de miniaturización y alto rendimiento se han vuelto naturales, y por lo tanto se ha promovido una mayor integración. Específicamente hablando, el número de componentes es mayor, la densidad de montaje en la placa de circuito es mayor y el tamaño de la carcasa es más pequeño. El resultado es un aumento significativo en la densidad de generación de calor.
Lo primero que hay que tener en cuenta es que con los cambios en las tendencias de desarrollo tecnológico, el diseño térmico se ha vuelto más estricto que nunca. Como se mencionó anteriormente, el equipo no solo requiere cada vez más "miniaturización" y "alto rendimiento" de los componentes, sino que también requiere una excelente "flexibilidad de diseño", por lo que las contramedidas térmicas (medidas de disipación de calor) se han convertido en un gran problema. A medida que el diseño térmico ayuda a mejorar la confiabilidad del equipo, la seguridad y reduce los costos generales, se está volviendo cada vez más importante.
