Perubahan tren teknologi dan desain termal
Dalam beberapa tahun terakhir, "miniaturisasi", "fungsionalitas tinggi", dan "fleksibilitas desain" telah menjadi tren pengembangan teknologi komponen semikonduktor. Yang perlu kita pertimbangkan di sini adalah bagaimana tren komponen semikonduktor ini akan mempengaruhi desain termal dan termal.
"miniaturisasi"
Permintaan untuk miniaturisasi produk telah mempromosikan miniaturisasi IC, papan sirkuit pemasangan, dan kapasitor lainnya. Dalam proses miniaturisasi komponen semikonduktor, misalnya, chip IC yang dikemas dalam paket melalui lubang yang lebih besar seperti TO-220 saat ini tidak dikemas dalam paket pemasangan permukaan yang jauh lebih kecil. Langka.
Selain itu, beberapa metode untuk meningkatkan integrasi telah diadopsi. Misalnya, chip IC yang dipasang dalam paket yang sama disesuaikan menjadi dua hingga dua kali lipat, atau tingkat integrasi ditingkatkan dengan memasukkan chip setara dengan dua chip, sehingga meningkatkan fungsi per area unit (rasio area fungsional).
Miniaturisasi dan integrasi tinggi dari komponen tersebut akan meningkatkan pembangkitan panas. Contoh ditunjukkan di bawah ini. Gambar termal di sebelah kiri adalah contoh miniaturisasi paket, yang merupakan contoh komparatif dari paket 20×20×20mm dan paket 10×10×10mm dengan konsumsi daya yang sama. Jelas, warna merah yang menunjukkan suhu tinggi lebih terkonsentrasi dalam paket yang lebih kecil, yaitu panasnya lebih besar. Di sebelah kanan adalah contoh integrasi yang tinggi. Ketika membandingkan produk dengan satu chip dan dua chip dalam paket ukuran yang sama, Anda dapat dengan jelas melihat bahwa perbedaan suhu juga sangat jelas.
Pemasangan kepadatan tinggi mengurangi rentang pembuangan panas yang efektif dari perangkat pemasangan permukaan yang menghilangkan panas ke papan sirkuit, dan pembangkitan panas meningkat. Jika suhu sekitar di shell lebih tinggi, jumlah panas yang dapat hilang akan berkurang. Dari hasil, meskipun suhu tinggi asli hanya sekitar komponen pemanas, seluruh papan sirkuit sekarang dalam keadaan suhu tinggi. Ini bahkan menyebabkan peningkatan suhu komponen yang menghasilkan lebih sedikit panas.
Untuk meningkatkan fungsi peralatan, perlu untuk meningkatkan komponen, atau menggunakan IC terintegrasi yang lebih besar dengan kemampuan yang lebih tinggi, dan juga perlu meningkatkan kecepatan pemrosesan data, meningkatkan frekuensi sinyal, dan sebagainya. Metode ini telah menyebabkan tren peningkatan konsumsi daya, yang pada akhirnya mengarah pada peningkatan pembangkitan panas. Selain itu, untuk menekan radiasi kebisingan ketika berhadapan dengan frekuensi tinggi, perisai diperlukan dalam banyak kasus. Karena panas terakumulasi di lapisan perisai, kondisi suhu komponen di lapisan perisai menjadi lebih buruk. Selain itu, sulit untuk meningkatkan ukuran perangkat dengan alasan meningkatkan fungsi, sehingga menjadi keadaan kepadatan tinggi yang disebutkan di atas, yang menyebabkan suhu di perumahan meningkat.
"Fleksibilitas Desain"
Untuk membuat produk unik atau untuk mencerminkan estetika, semakin banyak produk mulai mementingkan desain, dan bahkan memberikan prioritas pada fleksibilitas desain. Kerugiannya adalah bahwa perumahan memiliki suhu tinggi karena pemasangan kepadatan tinggi yang berlebihan dan ketidakmampuan untuk menghilangkan panas secara wajar. Singkatnya, memegang perangkat portabel di tangan Anda akan terasa sangat panas. Untuk meningkatkan fleksibilitas desain komponen, yaitu tingkat kebebasan penampilan, seperti yang dijelaskan di atas, produk kecil atau datar dapat digunakan, tetapi tidak sedikit produk yang memberikan prioritas lebih untuk fleksibilitas desain.
Masalahnya bukan hanya peningkatan pembangkitan panas dan kesulitan dalam pembuangan panas.
Seperti disebutkan di atas, karena perubahan dalam tiga tren pengembangan teknologi "miniaturisasi", "fungsionalitas tinggi", dan "fleksibilitas desain", pembangkit panas telah meningkat, dan karenanya, disipasi panas menjadi lebih sulit. Oleh karena itu, desain termal menghadapi kondisi dan persyaratan yang lebih ketat. Memang benar bahwa ini adalah masalah yang sangat besar, tetapi pada saat yang sama ada masalah lain yang perlu kita pertimbangkan.
Dalam kebanyakan kasus, desain peralatan perusahaan telah menetapkan standar evaluasi untuk desain termal. Jika standar evaluasi relatif lama, dan tren perkembangan teknologi baru-baru ini tidak diperhitungkan dan direvisi lagi, maka standar evaluasi itu sendiri memiliki masalah. Jika pertimbangan tersebut tidak dibuat, dan desain didasarkan pada kriteria evaluasi yang tidak memperhitungkan status quo, masalah yang sangat serius dapat terjadi.
Untuk menanggapi perubahan tren perkembangan teknologi, kriteria evaluasi untuk desain termal perlu direvisi.
