칩의 열냉각/발열, 열저항, 온도상승, 열설계에 대하여

한편, 칩의 전력 손실은 유효 입력 전력과 출력 전력 간의 차이를 의미하며, 이를 소산 전력이라고 합니다. 이 손실 부분은 열 방출로 변환되며 가열은 좋지 않아 부품 및 장비의 신뢰성을 저하시키고 칩을 심각하게 손상시킵니다. 전력 소모라고도 알려진 전력 소모는 특정 칩의 SPEC에 있는 매개변수로, 허용 가능한 최대 소모 전력을 나타냅니다. 소산 전력은 열에 해당하며, 허용 소산 전력이 클수록 해당 접합 온도가 높아집니다.

칩의 온도 상승은 주변 온도(25도)에 비례하므로 열 저항의 개념을 언급해야 합니다. 열저항이란 물체의 양쪽 끝의 온도차와 물체에 열이 전달될 때 열원의 힘의 비율을 말하며, 도/W 또는 K/W로 표시합니다.

아래 그림에 표시된 것처럼 칩이 PCB 보드에 납땜될 때 칩이 열을 발산하는 세 가지 주요 방법이 있으며 이는 세 가지 유형의 열 저항에 해당합니다.
1) 칩 내부에서 쉘과 핀까지의 열 저항 - 칩은 고정되어 있으며 변경할 수 없습니다.
2) 칩 핀에서 PCB 보드까지의 열 저항 - 양호한 납땜 및 PCB 보드에 의해 결정됩니다.
3) 칩 케이스에서 공기까지의 열 저항은 방열판과 칩 주변 공간에 의해 결정됩니다.

열저항이 일정할 때 소비전력이 낮을수록 온도는 낮아집니다. 특정 전력 소비에서는 열 저항이 작을수록 좋습니다. 열 저항이 작을수록 열 방출이 더 좋습니다.