Cara untuk meningkatkan kinerja termal heatsink pin sirip
Dalam beberapa tahun terakhir, fungsi FPGA mutakhir telah berkembang pesat ke ketinggian yang belum pernah terjadi sebelumnya. Sayangnya, perkembangan fungsi yang cepat juga meningkatkan permintaan untuk pembuangan panas. Oleh karena itu, desainer membutuhkan heat sink yang lebih efisien untuk menyediakan kebutuhan pendinginan yang cukup untuk sirkuit terpadu.
Untuk memenuhi persyaratan di atas, pemasok manajemen termal telah meluncurkan berbagai desain heat sink berkinerja tinggi yang dapat memberikan efek pendinginan yang lebih kuat di bawah kapasitas tertentu. Radiator sirip pin berbentuk tanduk adalah salah satu teknologi penting yang diperkenalkan dalam beberapa tahun terakhir. Radiator ini awalnya dirancang untuk pendinginan FPGA, dan beberapa karakteristiknya membuatnya sangat cocok untuk lingkungan FPGA biasa.
Heat sink pin sirip berbentuk tanduk dilengkapi dengan serangkaian pin silinder. Seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah, pin ini disusun ke luar sebagai sirip heat sink. Karena struktur fisiknya yang unik, heat sink pin sirip berbentuk tanduk dioptimalkan sesuai dengan lingkungan aliran udara kecepatan sedang dan rendah, yang dapat mencapai efek pendinginan yang belum pernah terjadi sebelumnya di lingkungan ini.
Ketahanan termal rendah dari heat sink sirip pin terutama diuntungkan dari karakteristik berikut: pin silinder, struktur omnidirectional dari susunan pin dan luas permukaannya yang besar, serta konduktivitas termal yang tinggi dari alas dan pin, yang membantu meningkatkan kinerja panas tenggelam. Dibandingkan dengan sirip persegi atau persegi panjang, resistensi pin silinder terhadap aliran udara rendah, dan struktur pin array omni-directional membantu aliran udara di sekitarnya masuk dan keluar dari pin array
nyaman.
Untuk mencapai efek pendinginan yang signifikan, heat sink harus memiliki luas permukaan yang cukup. Jika tidak, jika luas permukaan terlalu kecil, unit pendingin tidak dapat memancarkan panas yang cukup. Namun, ini akan menghambat aliran udara dan mengurangi kinerja termal. Ini adalah kontradiksi inheren yang harus dihadapi oleh insinyur termal saat merancang heat sink pin vertikal.
Dengan menekuk pin ke luar, pin klakson secara efektif mengatasi kontradiksi antara luas permukaan dan kerapatan pin. Metode ini sangat meningkatkan jarak antar pin di bawah area tertentu. Oleh karena itu, aliran udara di sekitarnya dapat lebih mudah masuk dan keluar dari pin array. Permukaan heat sink terkena udara dengan laju aliran yang lebih cepat, dan pembuangan panas sangat meningkat. Peningkatan ini terutama terlihat ketika kecepatan aliran udara rendah, karena semakin lambat kecepatan aliran udara, semakin sulit bagi udara di sekitarnya untuk memasuki susunan pin heat sink. Oleh karena itu, heat sink pin tanduk paling cocok di lingkungan dengan kecepatan aliran udara rendah.
