在所有消费类电子产品中,随着性能的提高,产品的高速、小型化和大功率都会产生热量。半导体器件、电源、驱动器、无源器件、电线等都会产生热量。这些热量必须有效地排出,以保持最佳的工作温度,从而保证产品的性能和效率。如果不进行适当的热管理,随着时间的推移,产品的可靠性、寿命和性能都会大大降低。

 

常见的散热方式是直接热传导,将发热产品或电子元件固定在TIM和/或风扇上,以确保最佳散热效果。在这种配置下,人们总是错误地认为表面之间的热传导是完全有效的。然而,由于散热器和电子元件的配合表面不完全匹配,在此过程中会有大量热量损失。即使表面看似光滑或TIM表面经过精密加工,仍会存在气隙和不平整,这可能会大大减少热传导的整体接触表面积。

 

为了减少表面之间的热传递损失,其中一种方法是使用热界面材料(TIM)。TIM被放置在表面之间,以最大限度地减少空气间隙和不均匀性,从而创造一种热传导条件,优化热传递。这样,关键发热元件与散热器之间的热量就能有效传递。

 

TIM 的选择取决于使用中产品的实际规格。一些考虑因素包括
● 发电量
● 热源面积
● 冷却器的冷却能力
● 部件的工作温度
● 元件与散热器之间的间隙

 

不同类型的用户有不同的考虑因素

 

产品设计师
● 在产品原理图设计阶段,电子元件的选择非常重要,以确保低功耗实现高性能。一个重要的考虑因素是,产品的用户不得因散热而感到不适或受到影响。
● 然而,在设计的后期阶段,热规划从来都不是优先考虑的问题。
使用热仿真软件很难确定最终产品设计的最佳散热方案。这还取决于所选元件、表面不平度和 散热片 材料类型、冷却介质设计等。正确选择TIM可以改善产品本身的散热,从而提高整体性能和使用寿命。

 

生产/工艺
● 在生产过程中,产品在装运前可能会进行可靠性测试或加速压力测试。
● 在这样的测试环境中,将使用高温测试和强化功能程序,以确保产品在出厂前的可靠性。
因此,选择一个合适的热解决方案至关重要,它能有效地优化热传递。在测试过程中,必须确保适当的热传导和响应性。

 

终端消费者
● 作为用户,目标很明确,产品性能不能受到影响,例如滞后效应、软件挂起、组件故障等。
产品的可靠性应能超过其预期寿命。

 

有效的热能管理是影响产品性能、可靠性和使用寿命的重要因素之一。

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