Bagaimana untuk memilih sink haba?
Dengan perkembangan sains dan teknologi, pelesapan kuasa komponen mikroelektronik semakin meningkat dan saiz pakej semakin kecil. Oleh itu, pengurusan haba menjadi lebih penting dalam reka bentuk produk elektronik.
Kebolehpercayaan dan hayat reka bentuk peralatan elektronik adalah berkadar songsang dengan suhu operasi. Dari perspektif kebolehpercayaan dan suhu operasi peranti semikonduktor silikon biasa, menurunkan suhu operasi akan meningkatkan kebolehpercayaan dan hayat reka bentuk peranti secara eksponen. Oleh itu, dengan berkesan mengawal suhu kerja peralatan dalam had adalah jaminan untuk operasi stabil jangka panjangnya.
Sinki haba ialah peranti yang meningkatkan pemindahan haba dari hujung panas ke hujung sejuk. Secara amnya, hujung panas ialah bahagian atas peranti yang menjana haba, dan hujung sejuk ialah udara dalam persekitaran sebagai medium pelesapan haba. Perbincangan berikut menganggap bahawa udara adalah medium penyejukan. Dalam kebanyakan kes, pemindahan haba dari permukaan pepejal ke udara adalah pautan paling kurang cekap dalam keseluruhan sistem pemindahan haba, dan permukaan sentuhan pepejal-gas juga merupakan tempat yang mempunyai rintangan haba yang paling besar. Sinki haba mengurangkan rintangan haba permukaan sentuhan wap pepejal dengan meningkatkan kawasan sentuhan dengan medium penyejukan, yang membolehkan peranti memindahkan lebih banyak haba atau menurunkan suhu operasi peranti di bawah kenaikan suhu yang sama. Tujuan utama menggunakan sink haba adalah untuk menjadikan suhu operasi peranti lebih rendah daripada penunjuk yang ditetapkan oleh pengilang.
Kitaran terma (terjemahan literal ialah tajuk ini, tetapi sebenarnya ia adalah kaedah rangkaian rintangan haba yang sering kita katakan, atau kaedah rangkaian haba/kaedah rangkaian elektrik, selepas ini dirujuk sebagai kaedah rangkaian rintangan haba) Sebelum membincangkan cara memilih sink haba, agar pembaca yang tidak biasa dengan pengaliran haba cepat memahami topik perbincangan, jelaskan terlebih dahulu istilah yang terlibat dalam perbincangan berikut dan kaedah mewujudkan rangkaian rintangan haba. Definisi simbol dan istilah adalah seperti berikut:
S: Jumlah kuasa atau kadar penjanaan haba (perlu diterjemahkan sebagai kuasa terlesap), unit W, mewakili kadar haba yang dijana oleh komponen elektronik semasa operasi. Untuk memilih sink haba yang sesuai, nilai maksimum kuasa hilang biasanya digunakan.
Tj: Suhu simpang (biasanya ini harus merujuk kepada suhu simpang dan keterangan dalam teks asal ialah suhu simpang maksimum untuk peranti berfungsi dengan stabil), dalam °C.
Suhu simpang maksimum yang dibenarkan adalah dari 115°C untuk komponen mikroelektronik biasa hingga 180°C untuk beberapa peranti kawalan suhu khas. Dalam ketenteraan dan beberapa majlis khas, komponen dengan suhu operasi 65°C hingga 80°C jarang digunakan. (Teks asal tidak menunjukkan suhu operasi, untuk tidak menyebabkan kekeliruan, terjemahan disemak khas).
Tc: Suhu kes peranti, dalam °C.
Memandangkan suhu kes berkaitan dengan titik ujian yang dipilih pada cangkerang pakej (suhu permukaan pakej komponen elektronik tidak seragam), ini biasanya merujuk kepada titik suhu tertinggi pada cangkerang pakej.
Ts: Suhu sink haba, dalam °C.
Ini merujuk kepada titik suhu tertinggi di mana sink haba berada berhampiran dengan peranti (permukaan cangkerang pakej).
Ta: Suhu persekitaran, dalam °C.
Melalui hubungan antara perbezaan suhu (teks asal ialah suhu) dan kelajuan pemindahan haba (teks asal ialah kelajuan pelesapan haba), kecekapan pemindahan haba antara dua kedudukan struktur terma boleh dinyatakan secara kuantitatif oleh rintangan haba R. Definisi rintangan R adalah seperti berikut:
R=ΔT/Q Di mana ΔT ialah perbezaan suhu antara dua kedudukan. Unit rintangan haba ialah °C/W, yang mewakili perbezaan suhu apabila kadar unit haba dipindahkan. Takrifan rintangan haba agak serupa dengan rintangan Re yang ditakrifkan oleh hukum Ohm's Re=ΔV/I. Di mana ΔV ialah beza keupayaan dan I ialah arus.
