기술 동향 및 열 설계의 변화
최근에는 반도체 부품 기술의 개발 트렌드가 되고 있다. 여기서 고려해야 할 것은 반도체 부품의 이러한 추세가 열 및 열 설계에 어떤 영향을 미치는지입니다.
"소형화"
제품의 소형화에 대한 수요는 IC, 장착 회로 기판 및 기타 커패시터의 소형화를 촉진했습니다. 예를 들어, 반도체 부품의 소형화 과정에서 TO-220과 같은 더 큰 관통 구멍 패키지로 포장된 IC 칩은 현재 훨씬 더 작은 표면 마운트 패키지로 포장되지 않습니다. 드문.
또한 통합을 개선하는 몇 가지 방법이 채택되었습니다. 예를 들어, 동일한 패키지에 장착된 IC 칩은 2개로 조정되어 두 배로 조정되거나, 2개의 칩에 해당하는 칩을 넣어 통합 레벨이 증가하여 단위 면적당 기능을 증가시킵니다(기능적 면적 비율).
이러한 구성 요소의 소형화 및 높은 통합은 열 생성을 증가시킬 것이다. 예는 다음과 같습니다. 왼쪽의 열 화상은 20×20×20mm 패키지와 동일한 전력 소비를 가진 10×10×10mm 패키지의 비교 예인 패키지 소형화의 예입니다. 분명히, 고온을 나타내는 적색은 더 작은 패키지에 더 집중되어, 즉, 열이 더 큽니다. 오른쪽에는 높은 통합의 예입니다. 동일한 크기의 패키지에 하나의 칩과 두 개의 칩과 제품을 비교할 때, 당신은 명확하게 온도 차이도 매우 분명하다는 것을 볼 수 있습니다.
고밀도 마운팅은 회로 기판에 열을 방출하는 표면 마운트 장치의 효과적인 열 방출 범위를 줄이고 열 발생이 증가합니다. 쉘의 주변 온도가 높으면 소멸될 수 있는 열의 양이 줄어듭니다. 결과에서, 원래 고온은 가열 구성 요소 주위에 있었지만, 전체 회로 기판은 이제 고온 상태에있다. 이것은 심지어 적은 열을 생성하는 구성 요소의 온도의 증가로 이어집니다.
장비의 기능을 향상시키기 위해 구성 요소를 늘리거나 더 높은 기능을 갖춘 더 큰 통합 IC를 사용해야 하며 데이터 처리 속도를 높이고 신호 빈도를 증가시키는 등의 기능이 필요합니다. 이러한 방법은 전력 소비의 증가 추세로 이어졌으며, 이는 궁극적으로 열 발생의 증가로 이어집니다. 또한, 높은 주파수를 다룰 때 소음 방사선을 억제하기 위해서는 많은 경우에 차폐가 필요합니다. 차폐층에 열이 축적되기 때문에 차폐층의 구성요소의 온도 조건이 악화된다. 더욱이, 기능 향상을 이유로 장치의 크기를 증가시키기 어렵기 때문에, 상기 고밀도 상태가 되어 하우징의 온도가 상승하게 된다.
"설계 유연성"
제품을 독특하게 만들거나 미학을 반영하기 위해 점점 더 많은 제품이 설계에 중요성을 부여하기 시작하고 설계 유연성을 우선 순위를 부여합니다. 단점은 주택이 과도한 고밀도 설치 및 열을 합리적으로 방출할 수 없기 때문에 고온을 가지고 있다는 것입니다. 요컨대, 휴대 장치를 손에 들고 매우 뜨거운 느낄 것이다. 구성 요소의 설계 유연성을 향상시키기 위해, 즉, 전술한 바와 같이 외관의 자유도, 작거나 평평한 제품을 사용할 수 있지만, 설계 유연성을 더 우선시하는 몇 가지 제품은 없습니다.
문제는 열 발생의 증가와 열 방출의 어려움만이 아닙니다.
위에서 언급했듯이, "소형화", "높은 기능성", "설계 유연성"의 세 가지 기술 개발 동향의 변화로 인해 열 발생이 증가하고 그에 따라 열 방출이 더욱 어려워졌습니다. 따라서 열 설계는 보다 엄격한 조건과 요구 사항에 직면해 있습니다. 이것은 매우 큰 문제이지만 동시에 고려해야 할 또 다른 문제가 있습니다.
대부분의 경우, 회사의 장비 설계는 열 설계에 대한 평가 표준을 설정했습니다. 평가 기준이 비교적 오래되고 최근의 기술 개발 동향이 고려되지 않고 다시 수정되지 않으면 평가 표준 자체에 문제가 있습니다. 이러한 고려 사항이 이루어지지 않고, 설계가 현상 유지를 고려하지 않는 평가 기준을 기반으로 하는 경우 매우 심각한 문제가 발생할 수 있습니다.
기술 개발 동향의 변화에 대응하기 위해서는 열 설계에 대한 평가 기준을 개정해야 합니다.
