Flera effektiva värmeavledningsmetoder
Elektroniska produkters prestanda blir allt kraftfullare, samtidigt som integrations- och monteringstätheten ständigt ökar, vilket leder till en kraftig ökning av deras driftsenergiförbrukning och värmealstring. Materialfel som orsakas av värmekoncentration i elektroniska komponenter står för den stora majoriteten av den totala felfrekvensen, och termisk hanteringsteknik är en nyckelfaktor som beaktas i elektroniska produkter. Det är nödvändigt att stärka den termiska kontrollen av elektroniska komponenter i detta avseende.
Elektroniska komponenters effektiva värmeavledning påverkas av principerna för värmeöverföring och vätskemekanik. Värmeavledning av elektriska komponenter är att kontrollera drifttemperaturen för elektroniska enheter, och därigenom säkerställa deras arbetstemperatur och säkerhet, huvudsakligen involverar olika aspekter såsom värmeavledning och material. För närvarande inkluderar värmeavledning av elektroniska komponenter huvudsakligen naturliga, forcerade, flytande, kylning, avledning, termisk isolering och andra metoder.
Kylteknik avser främst sätt, metoder och tekniker för extern termisk design, som involverar olika aspekter såsom värmeavledning eller kylningsmetoder, material etc. relaterade till värmeöverföring. Enligt de olika metoderna för värmeledning och konvektion kan radiatorprodukter delas in i aktiva och passiva lägen.
Naturlig kylning är en vanlig metod för aktiv kylning, som utnyttjar den höga värmeledningsförmågan hos material (främst profiler) för att ta bort värme och avleda den i luften. I avsaknad av specifika vindhastighetskrav är den naturliga konvektions kylflänsen som används kopparaluminiumplåt, aluminiumsträngsprutning, legeringsgjutning för att uppnå produktkylning. Naturliga kylningsmetoder tillämpas huvudsakligen i elektroniska komponenter med låga temperaturregleringskrav, lågeffektutrustning och komponenter med relativt låg värmeflödestäthet för enhetsuppvärmning.
Forcerad luftkylningsmetod är ett sätt att påskynda luftflödet runt elektroniska komponenter och ta bort värme genom fläktar och andra medel. Force Air cooling är också en vanlig värmeavledningsteknik, som är relativt enkel att tillverka, har fördelarna med relativt lågt pris och enkel installation. Denna metod kan tillämpas i elektroniska komponenter om utrymmet är tillräckligt stort för luftflöde eller om vissa värmeavledningsanläggningar är installerade. I praktiken är en lämplig ökning av den totala värmeavledningsytan och generering av en relativt stor konvektiv värmeöverföringskoefficient på värmeavledningsytan de huvudsakliga sätten att förbättra denna konvektiva värmeöverföringsförmåga.
Tillämpningen av vätskekylning för elektroniska komponenter är en kylmetod baserad på chips och chipkomponenter. Vätskekylning kan huvudsakligen delas in i två metoder: direkt kylning och indirekt kylning. Den indirekta vätskekylningsmetoden avser användningen av ett flytande kylmedel som inte direkt kommer i kontakt med elektroniska komponenter, utan istället överför värme mellan värmekomponenter genom ett mellanmediumsystem med hjälp av hjälpanordningar som vätskemoduler, termiska konduktivitetsmoduler, sprayvätska moduler och flytande substrat.
Den direkta vätskekylningsmetoden, även känd som nedsänkningsmetoden, är att direkt kontakta vätskan med relaterade elektroniska komponenter, ta bort värme genom kylvätskan och huvudsakligen applicera den på enheter med relativt hög värmeförbrukningsvolymdensitet eller i högtemperaturmiljöer.
Genom att använda halvledarkylning för att avleda värme eller kyla några konventionella elektroniska komponenter, även känd som termoelektrisk kylning, utnyttjar denna metod Peltier-effekten av själva halvledarmaterialet för att tillåta likström att passera genom olika halvledarmaterial och bilda ett termoelement i serie. Vid denna tidpunkt absorberas och frigörs värme i båda ändarna av termoelementet för att uppnå den kylande effekten. Den har fördelarna med liten enhetsstorlek, bekväm installation, bra kvalitet och enkel demontering.
Termisk isolering avser användningen av isoleringsteknik för att avleda värme och kyla elektroniska komponenter. Det är huvudsakligen uppdelat i två former: vakuumisolering och icke-vakuumisolering. Vid temperaturkontroll av elektroniska komponenter används huvudsakligen icke-vakuumisoleringsbehandling. Den termiska isoleringsmetoden påverkar huvudsakligen temperaturen på lokala komponenter, stärker kontrollen och förhindrar värmeeffekterna av högtemperaturkomponenter och relaterade föremål, vilket säkerställer tillförlitligheten hos hela komponenten och förlänger utrustningens livslängd. I praktiken, eftersom temperaturen direkt påverkar värmeöverföringsprestandan hos isoleringsmaterial, behövs i allmänhet mer isoleringsmaterial ju högre temperaturen är.
I utvecklingsprocessen för integrerade kretsar fortsätter densiteten och värmedensiteten hos elektroniska komponenter att öka, och deras termiska problem blir gradvis mer framträdande. Kylningsmetoder av hög kvalitet kan säkerställa prestandaindikatorerna för elektroniska komponenter. I praktiska tillämpningar är det nödvändigt att överväga den specifika värmeeffekten och självegenskaperna hos elektroniska komponenter, och rimligen tillämpa olika kylningsmetoder. Det är nödvändigt att heltäckande välja tillämpningsmetoder och medel baserat på de specifika tillämpningsscenarierna, och på så sätt lyfta fram prestandaindikatorerna för elektroniska komponenter.
