prólogo
El consumo de energía y el aumento de la temperatura son cuestiones importantes que deben tenerse en cuenta al diseñar microelectrónica confiable. Si no se gestiona adecuadamente, el calor generado por el consumo de energía puede conducir a especificaciones fuera de tolerancia y acortar la vida útil de los componentes. La mayor parte del calor generalmente se disipa a través de la placa base o la parte inferior del dispositivo hacia un disipador de calor o placa de circuito impreso. La temperatura de la unión del componente se calcula como el aumento de temperatura por encima de la temperatura de la carcasa. Analice cada componente para asegurarse de que la temperatura máxima de unión no se exceda en las peores condiciones de funcionamiento. Las condiciones de operación de una aplicación en particular afectarán las propiedades térmicas de la pieza, lo que requerirá un análisis térmico. Las condiciones de operación que afectan el diseño térmico incluyen, pero no se limitan a:Temperatura de la caja de operación, rango de voltaje de entrada, voltaje de salida, rango de corriente de carga, rango de voltaje de entrada del terminal de señal, etc.
modelo térmico
Los modelos térmicos se utilizan para predecir temperaturas en puntos críticos en el ensamblaje de paquetes microelectrónicos. Consiste en la resistencia térmica de la unión a la carcasa (RθJC), la resistencia térmica de la carcasa al disipador térmico (RθCS) y la resistencia térmica del disipador térmico al ambiente (RθSA). La temperatura de unión TJ se define como la temperatura del semiconductor activo en la superficie de la matriz.
ejemplo
Mejorar nuestra comprensión del análisis térmico aplicado a la microelectrónica. Como ejemplo, utilizaremos el regulador de voltaje lineal MSK5985RH y el amplificador operacional de potencia media MSK0041RH. El análisis térmico generalmente se realiza en las peores condiciones de operación. Ambos ejemplos utilizan grasa térmica como interfaz entre la carcasa y el disipador térmico. La mayoría de las grasas térmicas tienen un RθCS de 0,15 °C/W.