Perubahan dalam trend teknologi dan reka bentuk haba

Dalam tahun-tahun kebelakangan ini, "miniaturisasi", "fungsi tinggi", dan "fleksibiliti reka bentuk" telah menjadi trend pembangunan teknologi komponen semikonduktor. Apa yang perlu kita pertimbangkan di sini ialah bagaimana trend ini dalam komponen semikonduktor akan menjejaskan reka bentuk haba dan haba.

"miniaturisasi"

Permintaan untuk miniaturisasi produk telah mempromosikan miniaturisasi IC, pemasangan papan litar, dan kapasitor lain. Dalam proses miniaturisasi komponen semikonduktor, sebagai contoh, cip IC yang dibungkus dalam pakej melalui lubang yang lebih besar seperti TO-220 pada masa ini tidak dibungkus dalam pakej lekap permukaan yang lebih kecil. Jarang.

Selain itu, beberapa kaedah untuk meningkatkan integrasi telah diterima pakai. Sebagai contoh, cip IC yang dipasang dalam pakej yang sama diselaraskan kepada dua untuk menggandakannya, atau tahap integrasi meningkat dengan memasukkan cip bersamaan dengan dua cip, dengan itu meningkatkan fungsi per kawasan unit (nisbah kawasan berfungsi).

Miniaturisasi dan integrasi tinggi komponen tersebut akan meningkatkan penjanaan haba. Contoh ditunjukkan di bawah. Imej haba di sebelah kiri adalah contoh miniaturisasi pakej, yang merupakan contoh perbandingan pakej 20×20×20mm dan pakej 10×10×10mm dengan penggunaan kuasa yang sama. Jelas sekali, warna merah yang menunjukkan suhu tinggi lebih tertumpu dalam pakej yang lebih kecil, iaitu haba lebih besar. Di sebelah kanan adalah contoh integrasi yang tinggi. Apabila membandingkan produk dengan satu cip dan dua cip dalam pakej saiz yang sama, anda dapat melihat dengan jelas bahawa perbezaan suhu juga sangat jelas.

Pelekap berkepadatan tinggi mengurangkan pelbagai pelesapan haba yang berkesan peranti lekap permukaan yang menghilangkan haba ke papan litar, dan peningkatan penjanaan haba. Sekiranya suhu ambien dalam shell lebih tinggi, jumlah haba yang boleh hilang akan dikurangkan. Dari hasilnya, walaupun suhu tinggi asal hanya sekitar komponen pemanasan, seluruh papan litar kini berada dalam keadaan suhu tinggi. Ini juga membawa kepada peningkatan suhu komponen yang menjana kurang haba.

Untuk meningkatkan fungsi peralatan, adalah perlu untuk meningkatkan komponen, atau menggunakan IC bersepadu yang lebih besar dengan keupayaan yang lebih tinggi, dan juga perlu meningkatkan kelajuan pemprosesan data, meningkatkan kekerapan isyarat, dan sebagainya. Kaedah ini telah membawa kepada trend penggunaan kuasa yang semakin meningkat, yang akhirnya membawa kepada peningkatan dalam penjanaan haba. Di samping itu, untuk menyekat radiasi bunyi apabila berurusan dengan frekuensi yang tinggi, perisai diperlukan dalam banyak kes. Oleh kerana haba terkumpul dalam lapisan pelindung, keadaan suhu komponen dalam lapisan pelindung menjadi lebih teruk. Lebih-lebih lagi, sukar untuk meningkatkan saiz peranti dengan alasan meningkatkan fungsi, jadi ia menjadi keadaan ketumpatan tinggi yang disebutkan di atas, yang menyebabkan suhu di perumahan meningkat.

"Fleksibiliti Reka Bentuk"

Untuk menjadikan produk unik atau mencerminkan estetika, semakin banyak produk mula mementingkan reka bentuk, dan bahkan memberi keutamaan kepada fleksibiliti reka bentuk. Kelemahannya adalah bahawa perumahan mempunyai suhu yang tinggi kerana pemasangan berkepadatan tinggi yang berlebihan dan ketidakupayaan untuk menghilangkan haba secara munasabah. Ringkasnya, memegang peranti mudah alih di tangan anda akan berasa sangat panas. Untuk meningkatkan fleksibiliti reka bentuk komponen, iaitu, tahap kebebasan penampilan, seperti yang diterangkan di atas, produk kecil atau rata boleh digunakan, tetapi tidak ada beberapa produk yang memberi lebih keutamaan kepada fleksibiliti reka bentuk.

Masalahnya bukan hanya peningkatan penjanaan haba dan kesukaran dalam pelesapan haba

Seperti yang dinyatakan di atas, disebabkan oleh perubahan dalam tiga trend pembangunan teknologi "miniaturisasi", "fungsi tinggi", dan "fleksibiliti reka bentuk", penjanaan haba telah meningkat, dan dengan itu, pelesapan haba telah menjadi lebih sukar. Oleh itu, reka bentuk haba menghadapi syarat dan keperluan yang lebih ketat. Memang benar bahawa ini adalah masalah yang sangat besar, tetapi pada masa yang sama terdapat satu lagi masalah yang perlu kita pertimbangkan.

Dalam kebanyakan kes, reka bentuk peralatan syarikat telah menetapkan piawaian penilaian untuk reka bentuk haba. Sekiranya standard penilaian agak lama, dan trend perkembangan teknologi baru-baru ini tidak diambil kira dan disemak semula, maka standard penilaian itu sendiri mempunyai masalah. Sekiranya pertimbangan sedemikian tidak dibuat, dan reka bentuknya berdasarkan kriteria penilaian yang tidak mengambil kira status quo, masalah yang sangat serius mungkin berlaku.

Untuk bertindak balas terhadap perubahan dalam trend pembangunan teknologi, kriteria penilaian untuk reka bentuk haba perlu disemak semula.