Seleksyon radyatè ak baz aplikasyon
Pifò konpozan elektwonik, espesyalman mikwo-pwosesè ak mikro-kontwolè, te kontinye ogmante nan dansite tèmik akòz kontinye retresi nan gwosè. Etandone ke esperans lavi, fyab, ak pèfòmans yo envers pwopòsyonèl ak tanperati a opere nan aparèy la, rezilta a nan evolisyon sa a se ke konsepsyon tèmik ak jesyon yo te vin tounen yon gwo pwoblèm konsepsyon. Se poutèt sa, se responsablite designer' la pou gen yon konpreyansyon klè sou jesyon efikas tèmik ak solisyon koule chalè ki disponib yo nan lòd yo kenbe tanperati a opere nan ekipman an nan seri a etabli pa founisè a.
Prensip la k ap travay nan radyatè a se ogmante sifas la nan aparèy la ekspoze a awozaj la (lè). Si radyatè a enstale byen, li ka diminye tanperati a nan ekipman an pa amelyore transfè chalè atravè fwontyè solid-lè a nan lè anbyen pi fre.
1. sikwi tèmik
Pouvwa a nan yon sikwi entegre (IC) gaye nan fòm lan nan chalè nan junction a tranzistò aktif, ak tanperati a nan junction a se pwopòsyonèl ak pouvwa a gaye. Manifakti a presize tanperati a junction maksimòm, men li se jeneralman alantou 150 ° C. Depase tanperati junction sa a pral jeneralman lakòz domaj nan aparèy la, kidonk designer a dwe jwenn fason yo transfere chalè otank posib nan IC la. Pou fè sa, yo ka konte sou yon modèl jistis senp pou mezire koule nan chalè. Modèl sa a sanble ak kalkil elektrik lwa Ohm', ki baze sou konsèp rezistans tèmik, ak senbòl θ (Figi 1).
nan:
θ se rezistans tèmik atravè baryè tèmik la nan ℃/W.
∆T se diferans tanperati atravè baryè tèmik la nan ℃.
P se pouvwa a gaye pa ne la, an wat.
Soti nan layout fizik IC a ak koule chalè a, gen anpil koòdone tèmik. Premye a se ant junction a ak ka a nan IC a epi li reprezante pa rezistans nan tèmik θjc.
Se koule chalè a kole ak IC a lè l sèvi avèk materyèl koòdone tèmik (TIM) tankou keratin tèmik oswa kasèt tèmik pou amelyore konduktiviti tèmik ant de aparèy yo. Sa a kouch tèmik kondiktif jeneralman gen yon rezistans tèmik ki ba anpil, ki se yon pati nan rezistans nan tèmik soti nan koki a koule chalè a, eksprime pa θcs. Dènye nivo a se koòdone ant radyatè a ak anviwònman ki antoure a, ki endike pa θsa.
Rezistans tèmik se tankou rezistans nan sikui elektwonik, ki konekte nan seri. Sòm tout rezistans tèmik se total rezistans tèmik soti nan junction a lè anbyen.
Anjeneral, vandè IC yo pral espesifikman oswa klèman presize rezistans nan tèmik soti nan junction nan ka. Sa a ka spesifikasyon dwe bay nan fòm lan nan tanperati ka maksimòm, elimine youn nan eleman yo rezistans tèmik. Designer aplikasyon IC a pa gen okenn kontwòl sou karakteristik rezistans tèmik junction nan ka a. Sepandan, designer a ka chwazi karakteristik TIM ak koule chalè pou konplètman refwadi IC a epi kenbe tanperati a junction anba tanperati maksimòm espesifye a.Anjeneral pale, pi piti rezistans tèmik TIM la ak koule chalè a, se pi ba tanperati ka IC' la dwe refwadi.
2 Egzanp seleksyon radyatè
Lavabo chalè seri BG ki ofri pa Ohmite yo fèt pou itilize nan boul grid etalaj (BGA) oswa plastik boul grid etalaj (PGBA) inite pwosesis santral (CPU), inite pwosesis grafik (GPU) oswa processeurs menm jan ak yon substra pake kare (Figi 2).
Gen 10 kalite konsepsyon koule chalè nan seri sa a, ak substrats matche konfigirasyon IC komen, sòti nan gwosè soti nan 15 × 15 milimèt (mm) a 45 × 45 mm, ak zòn fin sòti nan 2,060 a 10,893 mm2 (Tablo 1). Sa yo lavabo chalè ki konfòme RoHS yo te fè nan alyaj aliminyòm nwa anodize 6063-T5.
Konklizyon remak
Soti nan pèspektiv nan dissipation chalè, chwazi yon radyatè se relativman senp. Kòm mansyone pi wo a, koule chalè a seri Ohmite BG bay yon solisyon posib nan pwoblèm nan refwadisman nan ICs nan pakè BGA.
