Technologijų tendencijų ir šiluminio dizaino pokyčiai
Pastaraisiais metais "miniatiūrizacija", "didelis funkcionalumas" ir "dizaino lankstumas" tapo puslaidininkių komponentų technologijos plėtros tendencija. Čia turime apsvarstyti, kaip šios puslaidininkių komponentų tendencijos paveiks šiluminį ir šiluminį dizainą.
"miniatiūrizacija"
Produktų miniatiūrizavimo paklausa paskatino IC, montavimo plokščių ir kitų kondensatorių miniatiūrizavimą. Pavyzdžiui, puslaidininkių komponentų miniatiūrizavimo procese IC lustai, supakuoti į didesnes per skylių pakuotes, tokias kaip TO-220, šiuo metu nėra supakuoti daug mažesnėse paviršiaus montavimo pakuotėse. Retas.
Be to, buvo priimti kai kurie integracijos gerinimo metodai. Pavyzdžiui, toje pačioje pakuotėje sumontuoti IC lustai yra sureguliuoti į du, kad juos padvigubintų, arba integracijos lygis padidinamas įdėjus lustus, atitinkančius du lustus, taip padidinant funkcijas vieneto plote (funkcinio ploto santykis).
Tokių komponentų miniatiūrizavimas ir didelė integracija padidins šilumos gamybą. Žemiau pateikiami pavyzdžiai. Šiluminis vaizdas kairėje yra paketo miniatiūrizacijos pavyzdys, kuris yra lyginamasis 20×20×20 mm pakuotės ir 10×10×10 mm paketo su tuo pačiu energijos suvartojimu pavyzdys. Akivaizdu, kad raudona spalva, rodanti aukštą temperatūrą, yra labiau koncentruota mažesnėje pakuotėje, ty šiluma yra didesnė. Dešinėje yra didelės integracijos pavyzdys. Lyginant produktus su vienu lustu ir dviem lustais to paties dydžio pakuotėje, galite aiškiai matyti, kad temperatūros skirtumas taip pat yra labai akivaizdus.
Didelio tankio montavimas sumažina efektyvų paviršiaus tvirtinimo įtaisų šilumos išsklaidymo diapazoną, kuris išsklaido šilumą į plokštę, o šilumos gamyba didėja. Jei aplinkos temperatūra apvalkale yra didesnė, šilumos kiekis, kurį galima išsklaidyti, bus sumažintas. Iš rezultatų, nors pradinė aukšta temperatūra buvo tik aplink šildymo komponentus, visa plokštė dabar yra aukštos temperatūros būsenoje. Tai netgi padidina komponentų, kurie generuoja mažiau šilumos, temperatūrą.
Siekiant pagerinti įrangos funkciją, būtina padidinti komponentus arba naudoti didesnį integruotą IC, turintį didesnę galimybę, taip pat reikia padidinti duomenų apdorojimo greitį, padidinti signalo dažnį ir pan. Šie metodai lėmė didėjančią energijos suvartojimo tendenciją, dėl kurios galiausiai padidėjo šilumos gamyba. Be to, norint slopinti triukšmo spinduliuotę, kai kalbama apie aukštus dažnius, daugeliu atvejų reikia ekranuoti. Kadangi ekrano sluoksnyje kaupiasi šiluma, ekrano sluoksnio komponentų temperatūros sąlygos pablogėja. Be to, dėl funkcijos gerinimo sunku padidinti prietaiso dydį, todėl jis tampa minėta didelio tankio būsena, dėl kurios būsto temperatūra pakyla.
"Dizaino lankstumas"
Siekiant, kad produktai būtų unikalūs arba atspindėtų estetiką, vis daugiau produktų pradeda teikti svarbą dizainui ir netgi teikia pirmenybę dizaino lankstumui. Trūkumas yra tas, kad korpusas turi aukštą temperatūrą dėl pernelyg didelio tankio įrengimo ir nesugebėjimo pagrįstai išsklaidyti šilumą. Trumpai tariant, laikydami nešiojamą prietaisą rankoje, jausitės labai karšta. Siekiant pagerinti komponentų dizaino lankstumą, ty išvaizdos laisvės laipsnį, kaip aprašyta pirmiau, gali būti naudojami maži ar plokšti produktai, tačiau nėra kelių produktų, kurie teikia daugiau dėmesio dizaino lankstumui.
Problema yra ne tik šilumos gamybos padidėjimas ir šilumos išsklaidymo sunkumai
Kaip minėta pirmiau, dėl trijų "miniatiūrizacijos", "didelio funkcionalumo" ir "dizaino lankstumo" technologinių plėtros tendencijų pokyčių šilumos gamyba padidėjo, todėl šilumos išsklaidymas tapo sudėtingesnis. Todėl šiluminis dizainas susiduria su griežtesnės sąlygomis ir reikalavimais. Tiesa, kad tai labai didesproblema, tačiau tuo pat metu turime apsvarstyti dar vieną problemą.
Daugeliu atvejų įmonės įrangos dizainas nustatė šiluminio dizaino vertinimo standartus. Jei vertinimo standartas yra palyginti senas, o į pastarojo meto technologinės plėtros tendenciją neatsižvelgiama ir vėl peržiūrima, pats vertinimo standartas turi problemų. Jei tokie svarstymai nebus atlikti ir dizainas grindžiamas vertinimo kriterijais, kuriuose neatsižvelgiama į status quo, gali kilti labai rimtų problemų.
Siekiant reaguoti į technologijų plėtros tendencijų pokyčius, reikia peržiūrėti šiluminio projektavimo vertinimo kriterijus.
