Pusvadītāju komponentu termiskā projektēšana elektroniskajās ierīcēs
Elektronisko ierīču projektēšanā vienmēr ir bijis jārisina tādi jautājumi kā miniaturizācija, efektivitāte un EMC (elektromagnētiskā saderība). Pēdējos gados arvien vairāk tiek novērtēti pusvadītāju komponentu termiskie pretpasākumi, un pusvadītāju komponentu termiskā projektēšana ir kļuvusi par jaunu tēmu. Pateicoties tā līdzdalībai komponentu un aprīkojuma veiktspējā, uzticamībā un drošībā, "siltums" vienmēr ir bijis viens no svarīgākajiem pētniecības projektiem.
Pusvadītāju komponenti nosaka absolūto maksimālo nominālo vērtību Tjmax mikroshēmas temperatūrai iepakojumā, kas ir savienojuma temperatūra. Projektēšanas laikā ir nepieciešams izpētīt siltuma veidošanos un apkārtējās vides temperatūru, lai nodrošinātu, ka izstrādājuma savienojuma temperatūra nepārsniedz Tjmax. Tāpēc visiem pusvadītāju komponentiem tiks veikti termiskie aprēķini, lai apstiprinātu, vai Tjmax ir pārsniegts. Ja ir iespējams pārsniegt Tjmax, jāveic pasākumi, lai samazinātu zudumus vai izkliedētu siltumu, lai saglabātu Tjmax maksimālajā nominālajā diapazonā. Īsāk sakot, tas ir siltuma dizains.
Elektroniskajām ierīcēm prasības pēc miniaturizācijas un augstas veiktspējas ir kļuvušas dabiskas, tādējādi veicinot turpmāku integrāciju. Konkrēti, tas izpaužas kā lielāks komponentu skaits, lielāks uzstādīšanas blīvums shēmas platēs un mazāks korpusa izmērs. Rezultāts ir ievērojams siltuma blīvuma pieaugums. Siltuma dizains kļūst arvien svarīgāks, jo tas palīdz uzlabot aprīkojuma uzticamību, drošību un samazināt kopējās izmaksas.
Ja termiskā projektēšana netiek rūpīgi veikta un projektēšanas posmā netiek veikti atbilstoši pasākumi, siltuma radītās problēmas var atklāties produkta izmēģinājuma ražošanas posmā vai pat pirms masveida ražošanas. Lai gan mēs, iespējams, negribam iedomāties karstuma radītās problēmas, nepareiza termiskā apstrāde var viegli izraisīt ar personīgo drošību saistītas problēmas, piemēram, dūmus, ugunsgrēku un pat ugunsgrēku. Tāpēc siltuma dizains ir ļoti svarīgs. Tāpēc ir nepieciešams efektīvi veikt siltuma projektēšanu no sākuma stadijas.
