Flere effektive varmespredningsmetoder
Ytelsen til elektroniske produkter blir stadig kraftigere, mens integrasjons- og monteringstettheten øker stadig, noe som fører til en kraftig økning i deres driftsstrømforbruk og varmeproduksjon. Materialfeilen forårsaket av varmekonsentrasjon i elektroniske komponenter står for det store flertallet av den totale feilraten, og termisk styringsteknologi er en nøkkelfaktor som vurderes i elektroniske produkter. Det er nødvendig å styrke den termiske kontrollen av elektroniske komponenter i denne forbindelse.
Den effektive varmespredningen til elektroniske komponenter er påvirket av prinsippene for varmeoverføring og fluidmekanikk. Varmespredningen til elektriske komponenter er å kontrollere driftstemperaturen til elektroniske enheter, og dermed sikre deres arbeidstemperatur og sikkerhet, hovedsakelig involverer forskjellige aspekter som varmespredning og materialer. For tiden inkluderer varmespredningen av elektroniske komponenter hovedsakelig naturlige, tvungne, væske, kjøling, avledning, termisk isolasjon og andre metoder.
Kjøleteknologi refererer hovedsakelig til måter, metoder og teknikker for ekstern termisk design, som involverer ulike aspekter som varmespredning eller kjølingsmetoder, materialer osv. relatert til varmeoverføring. I henhold til de forskjellige metodene for varmeledning og konveksjon, kan radiatorprodukter deles inn i aktive og passive moduser.
Naturlig kjøling er en ofte brukt metode for aktiv kjøling, som utnytter den høye termiske ledningsevnen til materialer (hovedsakelig profiler) for å fjerne varme og spre den ut i luften. I fravær av spesifikke vindhastighetskrav, er den naturlige konveksjonskjøleribben som brukes kobberaluminiumsplate, aluminiumsekstrudering, legeringsstøping for å oppnå produktkjøling. Naturlige kjølingsmetoder brukes hovedsakelig i elektroniske komponenter med lave temperaturkontrollkrav, laveffektutstyr og komponenter med relativt lav varmeflukstetthet for enhetsoppvarming.
Metoden for tvungen luftkjøling er en måte å akselerere luftstrømmen rundt elektroniske komponenter og fjerne varme gjennom vifter og andre midler. Force Air cooling er også en vanlig varmeavledningsteknologi, som er relativt enkel å produsere, har fordelene med relativt lav pris og enkel installasjon. Denne metoden kan brukes i elektroniske komponenter hvis plassen er stor nok for luftstrøm eller hvis noen varmeavledningsanlegg er installert. I praksis er en passende økning av det totale arealet av varmespredning og generering av en relativt stor konvektiv varmeoverføringskoeffisient på varmeavledningsoverflaten hovedmåtene for å forbedre denne konvektiv varmeoverføringsevnen.
Anvendelsen av væskekjøling for elektroniske komponenter er en kjølemetode basert på brikker og brikkekomponenter. Væskekjøling kan hovedsakelig deles inn i to metoder: direkte kjøling og indirekte kjøling. Den indirekte væskekjølemetoden refererer til bruk av en flytende kjølevæske som ikke kommer direkte i kontakt med elektroniske komponenter, men i stedet overfører varme mellom varmekomponenter gjennom et mellommediumsystem ved bruk av hjelpeenheter som væskemoduler, termiske konduktivitetsmoduler, sprayvæske moduler og flytende underlag.
Den direkte væskekjølingsmetoden, også kjent som nedsenkingskjølemetoden, er å kontakte væsken direkte med relaterte elektroniske komponenter, fjerne varme gjennom kjølevæsken og hovedsakelig bruke den på enheter med relativt høy varmeforbruksvolumtetthet eller i miljøer med høy temperatur.
Ved å bruke halvlederkjøling for å spre varme eller avkjøle noen konvensjonelle elektroniske komponenter, også kjent som termoelektrisk kjøling, utnytter denne metoden Peltier-effekten til selve halvledermaterialet for å la likestrøm passere gjennom forskjellige halvledermaterialer og danne et termoelement i serie. På dette tidspunktet absorberes og frigjøres varme i begge ender av termoelementet for å oppnå kjøleeffekten. Den har fordelene med liten enhetsstørrelse, praktisk installasjon, god kvalitet og enkel demontering.
Termisk isolasjon refererer til bruken av isolasjonsteknologi for å spre varme og avkjøle elektroniske komponenter. Det er hovedsakelig delt inn i to former: vakuumisolasjon og ikke-vakuumisolasjon. Ved temperaturkontroll av elektroniske komponenter brukes hovedsakelig ikke-vakuumisolasjonsbehandling. Den termiske isolasjonsmetoden påvirker hovedsakelig temperaturen til lokale komponenter, styrker kontrollen og forhindrer varmeeffekter av høytemperaturkomponenter og relaterte gjenstander, og sikrer dermed påliteligheten til hele komponenten og forlenger levetiden til utstyret. I praksis, fordi temperaturen direkte påvirker varmeoverføringsytelsen til isolasjonsmaterialer, er det generelt behov for mer isolasjonsmaterialer jo høyere temperatur er.
I utviklingsprosessen av integrerte kretser fortsetter tettheten og varmetettheten til elektroniske komponenter å øke, og deres termiske problemer blir gradvis mer fremtredende. Kjølemetoder av høy kvalitet kan sikre ytelsesindikatorene til elektroniske komponenter. I praktiske applikasjoner er det nødvendig å vurdere den spesifikke oppvarmingseffekten og selvegenskapene til elektroniske komponenter, og med rimelighet bruke forskjellige kjølemetoder. Det er nødvendig å velge applikasjonsmetodene og midlene ut i fra de spesifikke applikasjonsscenariene, og dermed fremheve ytelsesindikatorene til elektroniske komponenter.
