在電子封裝設(shè)計(jì)中,有效的溫度管理對(duì)于保持電子元件在安全工作溫度范圍內(nèi)至關(guān)重要。充分的散熱還可以提高設(shè)備和系統(tǒng)的可靠性和性能。對(duì)于某些應(yīng)用,電子元件產(chǎn)生的熱量可能會(huì)損壞設(shè)備,或縮短其使用壽命。例如,光學(xué)傳感器和其他成像系統(tǒng)因?yàn)樾枰杉罅繑?shù)據(jù)會(huì)產(chǎn)生大量熱量。對(duì)于電信激光器而言,更好的冷卻可使更高功率的激光器在不過熱的情況下使用。
可使用多種封裝方法來保持電子元件的冷卻。例如,可將裝置熱粘結(jié)到包裝以提供熱容,可在部件和包裝之間添加熱電冷卻器,或者可將具有良好導(dǎo)電性的材料(例如氮化鋁)用作絕緣體。此外,熱沉可以焊接到電子封裝中。
熱管理的關(guān)鍵方面包括:
- 設(shè)計(jì):仔細(xì)設(shè)計(jì) PCB 布局、選擇導(dǎo)熱材料和優(yōu)化熱沉,有助于實(shí)現(xiàn)優(yōu)化氣流并防止過熱。
- 模擬和測試?:計(jì)算機(jī)建模和現(xiàn)實(shí)生活、物理測量和測試對(duì)于評(píng)估和驗(yàn)證材料和組件的熱性能至關(guān)重要。
用于實(shí)現(xiàn)熱管理的常用材料和組件
1.熱沉
熱沉是吸收和散熱的金屬部件,使熱量遠(yuǎn)離電子部件。它們增加了傳熱表面積,通常與風(fēng)扇或其他冷卻方法結(jié)合使用。
2.熱界面材料
熱界面材料包括可放置在部件和熱沉之間的熱膏或熱墊,旨在改善導(dǎo)熱性并降低熱阻。
3.主動(dòng)冷卻系統(tǒng)
熱電冷卻器、風(fēng)扇、管道或液體冷卻等主動(dòng)冷卻系統(tǒng)可以冷卻電子元件的熱量。
4.相變材料
相變材料在特定溫度下發(fā)生相變(例如從固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)),可用于在相變期間吸收和釋放熱量。
資料來源:SCHOTT

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