Flere effektive varmeafledningsmetoder

Ydeevnen for elektroniske produkter bliver stadig mere kraftfuld, mens integrations- og montagetætheden konstant øges, hvilket fører til en kraftig stigning i deres driftsstrømforbrug og varmeproduktion. Materialefejl forårsaget af varmekoncentration i elektroniske komponenter tegner sig for langt størstedelen af ​​den samlede fejlrate, og termisk styringsteknologi er en nøglefaktor, der tages i betragtning i elektroniske produkter. Det er nødvendigt at styrke den termiske kontrol af elektroniske komponenter i denne henseende.

Den effektive varmeafledning af elektroniske komponenter er påvirket af principperne for varmeoverførsel og væskemekanik. Varmeafledning af elektriske komponenter er at kontrollere driftstemperaturen af ​​elektroniske enheder, og derved sikre deres arbejdstemperatur og sikkerhed, hovedsageligt involverer forskellige aspekter såsom varmeafledning og materialer. På nuværende tidspunkt omfatter varmeafledning af elektroniske komponenter hovedsageligt naturlige, tvungne, væsker, køling, afledning, termisk isolering og andre metoder.

Køleteknologi refererer hovedsageligt til måder, metoder og teknikker til eksternt termisk design, der involverer forskellige aspekter såsom varmeafledning eller kølemetoder, materialer osv. relateret til varmeoverførsel. I henhold til de forskellige metoder til varmeledning og konvektion kan radiatorprodukter opdeles i aktive og passive tilstande.

Naturlig køling er en almindeligt anvendt metode til aktiv køling, som udnytter den høje varmeledningsevne af materialer (hovedsageligt profiler) til at fjerne varme og sprede den ud i luften. I mangel af specifikke vindhastighedskrav er den anvendte naturlige konvektionskøleplade kobberaluminiumsplade, aluminiumsekstrudering, legeringsstøbning for at opnå produktkøling. Naturlige kølemetoder anvendes hovedsageligt i elektroniske komponenter med lave temperaturkontrolkrav, laveffektudstyr og komponenter med relativt lav varmefluxtæthed til enhedsopvarmning.

Tvungen luftkølingsmetode er en måde at accelerere luftstrømmen omkring elektroniske komponenter og fjerne varme gennem ventilatorer og andre midler. Force Air cooling er også en almindelig varmeafledningsteknologi, som er relativt enkel at fremstille, har fordelene ved relativt lav pris og enkel installation. Denne metode kan anvendes i elektroniske komponenter, hvis pladsen er stor nok til luftstrøm, eller hvis der er installeret nogle varmeafledningsfaciliteter. I praksis er en passende forøgelse af det totale areal af varmeafledning og generering af en relativt stor konvektiv varmeoverførselskoefficient på varmeafledningsoverfladen de vigtigste måder at forbedre denne konvektiv varmeoverførselsevne på.

Anvendelsen af ​​væskekøling til elektroniske komponenter er en kølemetode baseret på chips og chipkomponenter. Væskekøling kan hovedsageligt opdeles i to metoder: direkte køling og indirekte køling. Den indirekte væskekølingsmetode refererer til brugen af ​​et flydende kølemiddel, der ikke kommer direkte i kontakt med elektroniske komponenter, men i stedet overfører varme mellem varmekomponenter gennem et mellemmediumsystem ved hjælp af hjælpeanordninger såsom væskemoduler, termiske ledningsevnemoduler, sprøjtevæske moduler og flydende underlag.

Den direkte væskekølingsmetode, også kendt som nedsænkningsafkølingsmetode, er at komme i direkte kontakt med væsken med relaterede elektroniske komponenter, fjerne varme gennem kølevæsken og hovedsageligt anvende den på enheder med relativt høj varmeforbrugsvolumentæthed eller i højtemperaturmiljøer.

Ved at bruge halvlederkøling til at sprede varme eller afkøle nogle konventionelle elektroniske komponenter, også kendt som termoelektrisk køling, udnytter denne metode Peltier-effekten af ​​selve halvledermaterialet til at tillade jævnstrøm at passere gennem forskellige halvledermaterialer og danne et termoelement i serie. På dette tidspunkt absorberes og frigives varme i begge ender af termoelementet for at opnå den kølende effekt. Det har fordelene ved lille enhedsstørrelse, bekvem installation, god kvalitet og nem demontering.

Termisk isolering refererer til brugen af ​​isoleringsteknologi til at sprede varme og afkøle elektroniske komponenter. Det er hovedsageligt opdelt i to former: vakuumisolering og ikke-vakuumisolering. Ved temperaturkontrol af elektroniske komponenter anvendes hovedsagelig ikke-vakuumisoleringsbehandling. Den termiske isoleringsmetode påvirker hovedsageligt temperaturen af ​​lokale komponenter, styrker kontrollen og forhindrer varmeeffekterne af højtemperaturkomponenter og relaterede genstande, hvilket sikrer pålideligheden af ​​hele komponenten og forlænger udstyrets levetid. I praksis, fordi temperaturen direkte påvirker varmeoverførselsydelsen af ​​isoleringsmaterialer, er der generelt behov for flere isoleringsmaterialer, jo højere temperaturen er.

I udviklingsprocessen af ​​integrerede kredsløb fortsætter tætheden og varmetætheden af ​​elektroniske komponenter med at stige, og deres termiske problemer bliver gradvist mere fremtrædende. Kølingsmetoder af høj kvalitet kan sikre ydelsesindikatorerne for elektroniske komponenter. I praktiske applikationer er det nødvendigt grundigt at overveje elektroniske komponenters specifikke varmeeffekt og egenskaber og med rimelighed anvende forskellige kølemetoder. Det er nødvendigt at udvælge applikationsmetoderne og midlerne ud fra de specifikke applikationsscenarier, og dermed fremhæve ydeevneindikatorerne for elektroniske komponenter.