Desain termal komponen semikonduktor dalam peralatan elektronik
Apa itu desain termal?
Dalam desain peralatan elektronik, selalu perlu untuk memecahkan masalah miniaturisasi, efisiensi tinggi, EMC (kompatibilitas elektromagnetik), dll. Dalam beberapa tahun terakhir, penanggulangan termal komponen semikonduktor telah mendapat perhatian lebih dan lebih, dan desain termal komponen semikonduktor telah menjadi Subjek baru. Karena "panas" melibatkan kinerja, keandalan dan keamanan komponen dan peralatan, itu selalu menjadi salah satu proyek penelitian penting. Dalam beberapa tahun terakhir, persyaratan untuk peralatan elektronik telah berubah, sehingga perlu untuk memeriksa kembali metode masa lalu.
Dalam "Desain Termal Komponen Semikonduktor dalam Peralatan Elektronik", pada prinsipnya, kita akan membahas topik yang berkaitan dengan desain termal pada premis produk semikonduktor seperti IC dan transistor yang digunakan dalam peralatan elektronik.
Komponen semikonduktor menentukan suhu chip di dalam paket, yaitu peringkat maksimum absolut Tjmax dari suhu persimpangan (sendi). Saat merancang, perlu untuk melakukan penelitian tentang pembangkitan panas dan suhu sekitar untuk memastikan bahwa suhu persimpangan produk tidak melebihi Tjmax. Oleh karena itu, perhitungan termal akan dilakukan pada semua komponen semikonduktor yang akan digunakan untuk mengkonfirmasi apakah Tjmax terlampaui. Jika memungkinkan untuk melebihi Tjmax, ambil langkah-langkah untuk mengurangi kehilangan atau disipasi panas untuk menjaga Tjmax dalam kisaran nilai nilai maksimum. Singkatnya, ini adalah desain termal.
Tentu saja, tidak hanya produk semikonduktor yang digunakan dalam peralatan elektronik, tetapi juga berbagai komponen seperti kapasitor, resistor, dan motor, dan setiap komponen memiliki peringkat maksimum absolut yang terkait dengan suhu dan konsumsi daya. Oleh karena itu, dalam desain yang sebenarnya, komposisi Semua bagian peralatan tidak boleh melebihi peringkat terkait suhu maksimum.
Kebutuhan akan desain termal yang baik dalam fase desain
Jika desain termal tidak dilakukan dengan hati-hati dalam tahap desain dan langkah-langkah yang sesuai diambil, masalah yang disebabkan oleh panas dapat ditemukan pada tahap produksi percobaan atau bahkan ketika produk dimasukkan ke dalam produksi massal.
Meskipun masalahnya tidak terbatas pada panas, semakin dekat ke tahap produksi massal, semakin banyak waktu yang dibutuhkan untuk mengambil tindakan balasan, semakin tinggi biaya, dan bahkan keterlambatan dalam pengiriman produk, yang mengarah ke masalah besar kehilangan peluang bisnis. Skenario terburuk adalah bahwa masalah hanya terjadi di pasar, yang menyebabkan penarikan dan masalah kredit. Meskipun kita tidak mau membayangkan masalah yang disebabkan oleh panas, perlakuan panas yang tidak tepat sangat mungkin menyebabkan asap, kebakaran, dan bahkan kebakaran dan masalah keselamatan pribadi lainnya. Oleh karena itu, desain termal pada dasarnya sangat penting. Oleh karena itu, perlu untuk melakukan pekerjaan desain termal yang baik sejak awal.
Desain termal menjadi semakin penting
Dalam beberapa tahun terakhir, untuk perangkat elektronik, persyaratan untuk miniaturisasi dan kinerja tinggi telah menjadi alami, dan dengan demikian integrasi lebih lanjut telah dipromosikan. Secara khusus, jumlah komponen lebih besar, kepadatan pemasangan di papan sirkuit lebih tinggi, dan ukuran perumahan lebih kecil. Hasilnya adalah peningkatan yang signifikan dalam kepadatan pembangkitan panas.
Hal pertama yang harus disadari adalah bahwa dengan perubahan tren perkembangan teknologi, desain termal telah menjadi lebih ketat dari sebelumnya. Seperti disebutkan di atas, peralatan tidak hanya membutuhkan semakin "miniaturisasi" dan "kinerja tinggi" komponen, tetapi juga membutuhkan "fleksibilitas desain" yang sangat baik, sehingga penanggulangan termal (langkah-langkah disipasi panas) telah menjadi masalah besar. Karena desain termal membantu meningkatkan keandalan peralatan, keamanan, dan mengurangi biaya keseluruhan, itu menjadi semakin penting.
