Několik účinných metod odvodu tepla
Výkon elektronických produktů je stále výkonnější, zatímco hustota integrace a montáže se neustále zvyšuje, což vede k prudkému nárůstu jejich provozní spotřeby energie a tvorby tepla. Porucha materiálu způsobená koncentrací tepla v elektronických součástkách představuje převážnou většinu celkové míry poruch a technologie tepelného managementu je klíčovým faktorem u elektronických produktů. V tomto ohledu je nutné posílit tepelnou kontrolu elektronických součástek.
Efektivní odvod tepla elektronických součástek je ovlivněn principy přenosu tepla a mechaniky tekutin. Odvod tepla elektrických součástek má řídit provozní teplotu elektronických zařízení, a tím zajistit jejich pracovní teplotu a bezpečnost, což zahrnuje zejména různé aspekty, jako je odvod tepla a materiály. V současné době zahrnuje odvod tepla elektronických součástek především přirozené, nucené, kapalinové, chlazení, diverze, tepelnou izolaci a další metody.
Technologie chlazení se týká především způsobů, metod a technik vnějšího tepelného návrhu, zahrnující různé aspekty, jako je rozptyl tepla nebo způsoby chlazení, materiály atd. související s přenosem tepla. Podle různých způsobů vedení tepla a konvekce lze radiátorové produkty rozdělit na aktivní a pasivní režimy.
Natural cooling je běžně používaný způsob aktivního chlazení, který využívá vysoké tepelné vodivosti materiálů (hlavně profilů) k odvodu tepla a jeho odvodu do vzduchu. Při absenci specifických požadavků na rychlost větru je použitým přirozeným konvekčním chladičem měděná hliníková deska, vytlačování hliníku, lití slitiny pro dosažení chlazení produktu. Metody přirozeného chlazení se používají hlavně v elektronických součástkách s požadavky na řízení nízké teploty, zařízení s nízkou spotřebou energie a součástkách s relativně nízkou hustotou tepelného toku pro ohřev zařízení.
Metoda nuceného chlazení vzduchem je způsob, jak urychlit proudění vzduchu kolem elektronických součástek a odstranit teplo pomocí ventilátorů a dalších prostředků. Chlazení Force Air je také běžnou technologií odvodu tepla, která je relativně jednoduchá na výrobu, má výhody relativně nízké ceny a jednoduché instalace. Tato metoda může být použita v elektronických součástkách, pokud je prostor dostatečně velký pro proudění vzduchu nebo pokud jsou instalována nějaká zařízení pro odvod tepla. V praxi je vhodným zvýšením celkové plochy odvodu tepla a generováním relativně velkého koeficientu přestupu tepla konvekcí na povrchu pro odvod tepla hlavními způsoby, jak zvýšit tuto schopnost přenosu tepla konvekcí.
Aplikace kapalinového chlazení pro elektronické součástky je metoda chlazení založená na čipech a čipových součástkách. Kapalinové chlazení lze rozdělit především na dva způsoby: přímé chlazení a nepřímé chlazení. Metoda nepřímého chlazení kapalinou se týká použití kapalného chladicího média, které nepřichází přímo do kontaktu s elektronickými součástkami, ale místo toho přenáší teplo mezi topnými součástmi prostřednictvím systému středního média pomocí pomocných zařízení, jako jsou moduly kapaliny, moduly tepelné vodivosti, postřiková kapalina. moduly a kapalné substráty.
Metoda přímého chlazení kapalinou, známá také jako metoda chlazení ponořením, spočívá v přímém kontaktu kapaliny se souvisejícími elektronickými součástkami, odstranění tepla chladicí kapalinou a hlavně její aplikace na zařízení s relativně vysokou objemovou hustotou spotřeby tepla nebo v prostředí s vysokou teplotou.
Použitím polovodičového chlazení k rozptýlení tepla nebo chlazení některých konvenčních elektronických součástek, známé také jako termoelektrické chlazení, tato metoda využívá Peltierův jev samotného polovodičového materiálu, aby umožnil průchod stejnosměrného proudu různými polovodičovými materiály a vytvořil termočlánek v sérii. V tomto okamžiku se teplo absorbuje a uvolňuje na obou koncích termočlánku, aby se dosáhlo chladicího účinku. Má výhody malé velikosti zařízení, pohodlné instalace, dobré kvality a snadné demontáže.
Tepelná izolace znamená použití izolační technologie k rozptýlení tepla a chlazení elektronických součástek. Dělí se hlavně na dvě formy: vakuová izolace a nevakuová izolace. Při regulaci teploty elektronických součástek se používá hlavně nevakuová izolační úprava. Metoda tepelné izolace ovlivňuje především teplotu lokálních komponentů, posiluje řízení a zabraňuje účinkům ohřevu vysokoteplotních komponent a souvisejících objektů, čímž zajišťuje spolehlivost celé komponenty a prodlužuje životnost zařízení. V praxi, protože teplota přímo ovlivňuje výkon izolačních materiálů při přenosu tepla, obecně platí, že čím vyšší je teplota, tím více izolačních materiálů je potřeba.
V procesu vývoje integrovaných obvodů stále roste hustota a tepelná hustota elektronických součástek a jejich tepelné problémy se postupně stávají výraznějšími. Vysoce kvalitní způsoby chlazení mohou zajistit ukazatele výkonu elektronických součástek. V praktických aplikacích je nutné komplexně zvážit specifický topný výkon a vlastní charakteristiky elektronických součástek a rozumně aplikovat různé způsoby chlazení. Je nutné komplexně volit aplikační metody a prostředky na základě konkrétních aplikačních scénářů a vyzdvihnout tak výkonnostní ukazatele elektronických součástek.
