Advanced Thermal Design of Electronic Equipment

زمینه بسته بندی الکترونیکی با سرعت شگفت انگیزی به رشد خود ادامه می دهد. برای موفقیت در این زمینه نیاز به مهارت های تحلیلی، پایه ای در مهندسی مکانیک و دسترسی به آخرین پیشرفت ها در زمینه الکترونیک است. تاکید برای هر پروژه ای که مهندس بسته بندی الکترونیکی با آن مواجه است از پروژه ای به پروژه دیگر و از شرکتی به شرکت دیگر تغییر می کند، با این حال برخی از ثابت ها باید تا آینده قابل پیش بینی ادامه داشته باشند. یکی از این موارد تاکید بر طراحی the mal است. اگرچه چند سال پیش تجزیه و تحلیل حرارتی تجهیزات الکترونیکی یک فکر بعدی بود، اما در حال تبدیل شدن به یکی از جنبه های اصلی بسیاری از مشاغل بسته بندی است. به نظر می رسد که روزهای اضافه کردن یک فن بزرگتر برای کاهش مشکل گرمای بیش از حد تقریباً به پایان رسیده است. جایگزینی این تفکر، تعهد اولیه به کد نرم افزار CFD (دینامیک سیالات محاسباتی)، نرم افزار FEA (تحلیل عناصر محدود) و درک این موضوع است که مشکل فقط بدتر خواهد شد. با کاهش اندازه مدار الکترونیکی، سرعت افزایش می یابد. با افزایش قدرت این سیستم ها و کاهش حجم مجاز، شار یا چگالی گرما (گرما در واحد سطح، W/m 2 یا Btulh ft2) مارپیچ شده است. بسیاری از بهبود در قابلیت اطمینان و چگالی بسته بندی مدارهای الکترونیکی را می توان در پیشرفت در طراحی حرارتی دنبال کرد. در حالی که خنک کننده هوا هنوز به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرد، تکنیک های پیشرفته انتقال حرارت با استفاده از مایعات مصنوعی عجیب و غریب برجسته تر می شوند و امکان ساخت سیستم های کوچکتر را فراهم می کنند. استفاده از تکنیک های پیشرفته مدیریت حرارتی به پیشینه ای در دینامیک سیالات نیاز دارد.

The field of electronic packaging continues to grow at an amazing rate. To be successful in this field requires analytical skills, a foundation in mechanical engineering, and access to the latest developments in the electronics field. The emphasis for each project that the electronic packaging engineer faces changes from project to project, and from company to company, yet some constants should continue into the foreseeable future. One of these is the emphasis on ther­ mal design. Although just a few years ago thermal analysis of electronic equipment was an afterthought, it is becoming one of the primary aspects of many packaging jobs. It seems that the days of just adding a bigger fan to reduce the overheat­ ing problem are almost over. Replacing that thought is the up-front commitment to CFD (Computational Fluid Dynamics) software code, FEA (Finite Element Analysis) software, and the realization that the problem will only get worse. As the electronic circuit size is reduced, speed is increased. As the power of these systems increases and the volume allowed diminishes, heat flux or density (heat per unit area, W/m 2 or Btulh ft2) has spiraled. Much of the improvement in the reliability and packaging density of electronic circuits can be traced to advances in thermal design. While air cooling is still used extensively, advanced heat transfer techniques using exotic synthetic liquids are becoming more prominent, allowing still smaller systems to be manufactured. The appli­ cation of advanced thermal management techniques requires a background in fluid dynamics.