電子產(chǎn)品散熱設(shè)計(jì)深度探討

在大型電子設(shè)備的散熱領(lǐng)域，我們已見證了眾多成熟方案的光輝歲月，這里就不一一贅述了。但隨著微電子技術(shù)的日新月異，芯片正朝著更小尺寸、更快運(yùn)算速度的方向邁進(jìn)，而伴隨而來的，是日益嚴(yán)峻的散熱挑戰(zhàn)。比如，英特爾3.6G奔騰4終極版處理器，其峰值運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的熱量竟可達(dá)115W！這無疑對(duì)芯片的散熱設(shè)計(jì)提出了更為苛刻的要求。

?? 芯片散熱新挑戰(zhàn)

面對(duì)這樣的高熱挑戰(zhàn)，設(shè)計(jì)人員必須祭出先進(jìn)的散熱工藝與性能卓越的散熱材料，以確保芯片能在其耐熱極限內(nèi)穩(wěn)定工作。與此同時(shí)，隨著電子設(shè)備及終端產(chǎn)品日益追求輕薄化，從CRT電視到液晶平板，從臺(tái)式電腦到筆記本，再到數(shù)字機(jī)頂盒、便攜式CD等，它們的散熱設(shè)計(jì)已無法沿用傳統(tǒng)模式，因?yàn)楫a(chǎn)品的輕薄化對(duì)散熱設(shè)計(jì)提出了全新的要求。

?? 溫度與可靠性的緊密關(guān)聯(lián)

統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)揭示了一個(gè)令人警醒的事實(shí)：電子元器件的溫度每升高2度，其可靠性就會(huì)下降10%；當(dāng)溫升達(dá)到50度時(shí)，其壽命僅為溫升25度時(shí)的1/6。由此可見，溫度是影響設(shè)備可靠性的關(guān)鍵因素。因此，我們必須從技術(shù)層面入手，限制機(jī)箱及元器件的溫升，這也就是我們常說的“熱設(shè)計(jì)”。

?? 熱設(shè)計(jì)的兩大原則

熱設(shè)計(jì)的核心原則有二：一是減少發(fā)熱量，通過選用更優(yōu)的控制方式和技術(shù)（如移相控制技術(shù)、同步整流技術(shù)等），以及低功耗器件，減少發(fā)熱器件數(shù)量，加大粗印制線寬度，提高電源效率等手段來實(shí)現(xiàn)；二是加強(qiáng)散熱，利用傳導(dǎo)、輻射、對(duì)流等技術(shù)將熱量有效轉(zhuǎn)移。

?? 扁平產(chǎn)品的散熱難題

然而，對(duì)于扁平化的電子產(chǎn)品而言，散熱設(shè)計(jì)尤為棘手。由于空間限制，無法使用更多的散熱鋁片和風(fēng)扇，也無法采用加強(qiáng)冷式散熱設(shè)計(jì)或?qū)α魃岱绞?。因此，大家紛紛將目光投向了機(jī)殼散熱。機(jī)殼散熱的好處顯而易見：無需額外添加風(fēng)扇電源，避免了因風(fēng)扇帶來的灰塵和噪音問題。

?? 軟性硅膠導(dǎo)熱絕緣材料的妙用

那么，如何才能充分利用機(jī)殼進(jìn)行散熱呢？這時(shí)，軟性硅膠導(dǎo)熱絕緣材料便應(yīng)運(yùn)而生。作為傳熱界面材料的一種，軟性導(dǎo)熱硅膠絕緣墊可根據(jù)發(fā)熱功率器件的大小及形狀進(jìn)行任意裁切，其導(dǎo)熱能力和絕緣特性均表現(xiàn)出色。它能夠有效填充發(fā)熱功率器件與散熱器之間的間隙，是替代導(dǎo)熱硅脂+云母片二元散熱系統(tǒng)的最佳選擇。