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電子元件的設(shè)計(jì)和包裝首要考慮溫度因素

時(shí)間:2021-03-31 15:40:23
  設(shè)備的溫度檢測需要更高可靠性的產(chǎn)品,帶動(dòng)散熱設(shè)計(jì),最前沿的發(fā)展電子元件和系統(tǒng)。它是眾所周知的一種電子裝置的可靠運(yùn)行在很大程度上取決于其工作溫度 - 下操作的溫度,長期的時(shí)間越長組件的可靠性。

       無數(shù)次的試驗(yàn)和經(jīng)驗(yàn)的測量已經(jīng)證實(shí),元件故障率呈指數(shù)與溫度有關(guān),由于一些熱依賴性失效機(jī)理。不僅如此,任何多余的溫度超出設(shè)計(jì)極限將導(dǎo)致該組件的瞬間故障,因此該系統(tǒng)的其余部分。

       這樣的散熱設(shè)計(jì)一直穩(wěn)步上漲作為重要的電子元件的設(shè)計(jì)和包裝的兩個(gè)主要的考慮因素之一和系統(tǒng) - 另一個(gè)是實(shí)際的產(chǎn)品功能。

  散熱設(shè)計(jì)有針對性的熱量所產(chǎn)生的管理一個(gè)包羅萬象的學(xué)科電子電路。因此,它是涉及在電子在芯片或器件水平的包裝,在pcb板的水平,在機(jī)箱或外殼的水平,和在室溫水平。一級抓一級,快速及持續(xù)生長在封裝密度都帶來了巨大的挑戰(zhàn),電子冷卻,并且有越來越多需要一個(gè)散熱設(shè)計(jì),采取協(xié)同或全面的方法,增加效率在所有包裝層次。



電子元件的設(shè)計(jì)和包裝首頁考慮溫度因數(shù)
  在工作中有三種模式

  1 。提高時(shí)鐘速率和芯片級以下摩爾定律的功能整合,導(dǎo)致每個(gè)組件更高的功耗。圖1示出高性能的最近趨勢分別為芯片的功耗和芯片的熱通量。
  2 。提高封裝密度在系統(tǒng)級,由需求更高的性能驅(qū)動(dòng)的,更高的帶寬,更快的通信,以及更廣泛的每盒所提供的服務(wù)。這反過來又導(dǎo)致不斷增加的全線產(chǎn)品平臺的熱量密度。
  3 。最大芯片溫度的要求沒有多大變化,甚至隨著功耗已迅速增加。商用現(xiàn)成的現(xiàn)貨(COTS )組件絕大多數(shù)仍具有在85-105 ℃范圍內(nèi)長期工作溫度,以及最大工作溫度不超過125 °C。大部分的中央處理單元( CPU),處理器核心大多數(shù)系統(tǒng)沒有限制不能超過72 °C外殼溫度。一直存在一個(gè)
  很多對高溫電子器件的研究,適用于惡劣環(huán)境,如在引擎罩汽車應(yīng)用中的環(huán)境溫度可高達(dá)125 ℃,但總的來說,在電子封裝中使用的組件絕大多數(shù)是COTS組件。
  
       過程中可以用紅外熱成像熱像儀監(jiān)控整個(gè)過程的溫度變化,以此來提高工作效率,及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題所在。

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