Hur väljer man en kylfläns?

Med utvecklingen av vetenskap och teknik ökar effektförlusten av mikroelektroniska komponenter och förpackningsstorleken blir mindre och mindre. Därför blir termisk hantering allt viktigare i designen av elektroniska produkter.

Tillförlitligheten och livslängden för elektronisk utrustning är omvänt proportionell mot driftstemperaturen. Ur perspektivet av tillförlitligheten och driftstemperaturen för en typisk kiselhalvledarenhet, kommer en sänkning av driftstemperaturen att öka tillförlitligheten och livslängden för enheten exponentiellt. Därför är en effektiv kontroll av utrustningens arbetstemperatur inom gränsen garantin för dess långsiktiga stabila drift.

Kylflänsen är en anordning som förbättrar värmeöverföringen från den varma änden till den kalla änden. I allmänhet är den varma änden toppen av enheten som genererar värme, och den kalla änden är luften i miljön som ett värmeavledningsmedium. Följande diskussion antar att luft är kylmediet. I de flesta fall är värmeöverföringen från den fasta ytan till luften den minst effektiva länken i hela värmeöverföringssystemet, och fast-gas-kontaktytan är också den plats med störst termiskt motstånd. Kylflänsen minskar det termiska motståndet hos kontaktytan med fast ånga genom att öka kontaktytan med kylmediet, vilket gör att enheten kan överföra mer värme eller sänka enhetens driftstemperatur under samma temperaturökning. Huvudsyftet med att använda kylflänsen är att göra enhetens driftstemperatur lägre än indikatorn som ställts in av tillverkaren.

Termisk cykel (den bokstavliga översättningen är denna titel, men i själva verket är det den termiska resistansnätverksmetoden som vi ofta säger, eller den termiska nätverksmetoden/elektriska nätverksmetoden, nedan kallad termisk motståndsnätverksmetoden) Innan vi diskuterar hur man väljer en kylfläns, för att läsare som inte är bekanta med värmeledning snabbt ska förstå diskussionsämnet, förklara först terminologin som ingår i följande diskussion och metoden för att upprätta ett termiskt motståndsnätverk. Definitionerna av symboler och termer är följande:

F: Den totala effekten eller värmealstringshastigheten (ska översättas som förbrukad effekt), enheten W, representerar hastigheten för värme som genereras av elektroniska komponenter under drift. För att välja en lämplig kylfläns används vanligtvis det maximala värdet på den avgivna effekten.

Tj: Korsningstemperatur (vanligtvis bör detta hänvisa till korsningstemperaturen, och beskrivningen i originaltexten är den maximala korsningstemperaturen för att enheten ska fungera stabilt), i °C.

Den högsta tillåtna kopplingstemperaturen sträcker sig från 115°C för vanliga mikroelektroniska komponenter till 180°C för vissa speciella temperaturkontrollenheter. I militären och vid vissa speciella tillfällen används sällan komponenter med en driftstemperatur på 65°C till 80°C. (Originaltexten anger inte driftstemperaturen, för att inte skapa förvirring är översättningen speciellt reviderad).

Tc: Höljets temperatur i °C.

Eftersom höljets temperatur är relaterad till den testpunkt som valts på förpackningsskalet (temperaturen på den elektroniska komponentförpackningens yta är inte enhetlig), hänvisar detta vanligtvis till den högsta temperaturpunkten på förpackningsskalet.

Ts: Temperaturen på kylflänsen, i °C.

Detta hänvisar till den högsta temperaturpunkten där kylflänsen är nära enheten (ytan på förpackningsskalet).

Ta: Omgivningstemperatur, i °C.

Genom förhållandet mellan temperaturskillnaden (originaltexten är temperatur) och värmeöverföringshastigheten (originaltexten är värmeavledningshastigheten), kan värmeöverföringens effektivitet mellan två positioner i en termisk struktur uttryckas kvantitativt av termisk resistans R. Definitionen av resistans R är som följer:

R=ΔT/Q Där ΔT är temperaturskillnaden mellan de två positionerna. Enheten för termiskt motstånd är °C/W, vilket representerar temperaturskillnaden när en enhetshastighet av värme överförs. Definitionen av termisk resistans är något liknande resistansen Re definierad av Ohm's lag Re=ΔV/I. Där ΔV är potentialskillnaden och I är strömmen.