전자 장치의 반도체 부품 열 설계

전자기기의 설계에서는 소형화, 효율화, EMC(전자파 적합성) 등의 문제를 해결하는 것이 항상 필요했습니다. 최근에는 반도체 부품에 대한 열 대책의 중요성이 높아지면서 반도체 부품의 열 설계가 새로운 화두가 되었습니다. "열"은 부품 및 장비의 성능, 신뢰성 및 안전성에 관여하기 때문에 항상 중요한 연구 프로젝트 중 하나였습니다.

반도체 부품은 패키지 내부의 칩 온도, 즉 접합 온도의 절대 최대 정격 값 Tjmax를 지정합니다. 설계 시 제품의 접합 온도가 Tjmax를 초과하지 않도록 발열 및 주변 온도를 연구해야 합니다. 따라서 Tjmax가 초과되었는지 확인하기 위해 모든 반도체 구성 요소에 대해 열 계산이 수행됩니다. Tjmax를 초과할 수 있는 경우 손실을 줄이거나 열을 방출하여 Tjmax를 최대 정격 범위 내로 유지하는 조치를 취해야 합니다. 간단히 말해서 이것이 열 설계입니다.

전자기기의 경우 소형화, 고성능화에 대한 요구가 자연스러워지면서 더욱 집적화가 진행되고 있습니다. 구체적으로, 이는 더 많은 부품 수, 회로 기판의 더 높은 설치 밀도 및 더 작은 쉘 크기로 나타납니다. 그 결과 열 밀도가 크게 증가합니다. 열 설계는 장비의 신뢰성과 안전성을 향상하고 전체 비용을 절감하는 데 도움이 되므로 점점 더 중요해지고 있습니다.

설계 단계에서 방열 설계를 세심하게 하지 않고 그에 따른 조치를 취하지 않으면 제품 시제품 단계나 양산 이전에도 열로 인한 문제가 발견될 수 있습니다. 열로 인해 발생하는 문제는 상상하고 싶지 않지만 부적절한 열처리는 연기, 화재, 심지어 화재 등 개인 안전과 관련된 문제로 쉽게 이어질 수 있습니다. 그러므로 열설계는 근본적으로 매우 중요합니다. 따라서 초기 단계부터 효과적으로 열설계를 수행하는 것이 필요하다.