방열판을 선택하는 방법?

과학 기술의 발전으로 마이크로 전자 부품의 전력 손실이 증가하고 패키지 크기가 점점 작아지고 있습니다. 따라서 전자 제품 설계에서 열 관리가 점점 더 중요해지고 있습니다.

전자 장비의 신뢰성과 설계 수명은 작동 온도에 반비례합니다. 일반적인 실리콘 반도체 장치의 신뢰성과 작동 온도의 관점에서 볼 때 작동 온도를 낮추면 장치의 신뢰성과 설계 수명이 기하급수적으로 증가합니다. 따라서 한도 내에서 장비의 작동 온도를 효과적으로 제어하는 ​​것은 장기적으로 안정적인 작동을 보장합니다.

방열판은 뜨거운 끝에서 차가운 끝으로의 열 전달을 향상시키는 장치입니다. 일반적으로 핫 엔드는 열을 생성하는 장치의 상단이고 콜드 엔드는 방열 매체인 환경의 공기입니다. 다음 논의에서는 공기가 냉각 매체라고 가정합니다. 대부분의 경우 고체 표면에서 공기로의 열 전달은 전체 열 전달 시스템에서 가장 효율적인 링크이며 고체-기체 접촉 표면도 열 저항이 가장 큰 곳입니다. 방열판은 냉각 매체와의 접촉 면적을 증가시켜 고체 증기 접촉 표면의 열 저항을 감소시켜 장치가 동일한 온도 상승에서 더 많은 열을 전달하거나 장치의 작동 온도를 낮출 수 있도록 합니다. 방열판을 사용하는 주요 목적은 장치의 작동 온도를 제조업체가 설정한 표시기보다 낮게 만드는 것입니다.

열 사이클(직역은 이 제목이지만 실제로 우리가 흔히 말하는 열 저항 네트워크 방식 또는 열 네트워크 방식/전기 네트워크 방식, 이하 열 저항 네트워크 방식이라고 함) 선택 방법을 논의하기 전에 방열판, 열전도에 익숙하지 않은 독자가 토론 주제를 빨리 이해할 수 있도록 먼저 다음 토론과 관련된 용어와 열 저항 네트워크를 구축하는 방법을 설명하십시오. 기호 및 용어의 정의는 다음과 같습니다.

Q: 총 전력 또는 열 발생률(소산 전력으로 번역해야 함) 단위 W는 작동 중 전자 부품에서 발생하는 열의 비율을 나타냅니다. 적절한 방열판을 선택하기 위해 일반적으로 소비 전력의 최대값이 사용됩니다.

Tj: 접합 온도(일반적으로 접합 온도를 참조해야 하며 원본 텍스트의 설명은 장치가 안정적으로 작동하기 위한 최대 접합 온도)(단위: °C)입니다.

최대 허용 접합 온도 범위는 일반 마이크로 전자 부품의 경우 115°C에서 일부 특수 온도 제어 장치의 경우 180°C입니다. 군대 및 일부 특별한 경우 작동 온도가 65°C ~ 80°C인 부품은 거의 사용되지 않습니다. (원문은 작동 온도를 나타내지 않았으므로 혼동을 일으키지 않기 위해 번역을 특별히 수정했습니다.)

Tc: 장치의 케이스 온도(°C).

케이스 온도는 패키지 쉘에서 선택한 테스트 지점과 관련이 있기 때문에(전자 부품 패키지 표면의 온도가 균일하지 않음) 일반적으로 패키지 쉘에서 가장 높은 온도 지점을 나타냅니다.

T: 방열판의 온도(°C).

이것은 방열판이 장치(패키지 쉘의 표면)에 가까운 가장 높은 온도 지점을 나타냅니다.

Ta: 주변 온도(°C).

온도차(원문은 온도임)와 열전달 속도(원문은 방열속도)의 관계를 통해 열구조의 두 위치 사이의 열전달 효율은 다음과 같이 정량적으로 표현될 수 있다. 열 저항 R. 저항 R의 정의는 다음과 같습니다.

R=ΔT/Q 여기서 ΔT는 두 위치 간의 온도 차이입니다. 열저항의 단위는 °C/W로 단위 열량이 전달될 때의 온도차를 나타냅니다. 열 저항의 정의는 Ohm'의 법칙 Re=ΔV/I에 의해 정의된 저항 Re와 다소 유사합니다. 여기서 ΔV는 전위차이고 I는 전류입니다.