Što se koristi za odvođenje topline u IC-ovima?
Pasivno hlađenje:
* Hladnjaci: To su veliki metalni predmeti pričvršćeni na IC paket, koji pružaju veću površinu za rasipanje topline u okolni zrak. Često su izrađene od aluminija ili bakra.
* Termalni jastučići: To su tanki, fleksibilni materijali s visokom toplinskom vodljivošću koji ispunjavaju praznine između IC paketa i hladnjaka, poboljšavajući prijenos topline.
* Termička mast: Ovo je materijal poput paste koji se nanosi između IC paketa i hladnjaka kako bi se poboljšao toplinski kontakt i smanjio toplinski otpor.
* Kondukcijsko hlađenje: To uključuje prijenos topline s IC-a na veći objekt, poput kućišta ili hladnjaka, izravnim fizičkim kontaktom.
* Konvekcijsko hlađenje: To se oslanja na kretanje zraka (ili druge tekućine) preko IC za odvođenje topline. To se može poboljšati upotrebom ventilatora.
* Hlađenje zračenjem: To uključuje IC emitiranje infracrvenog zračenja, koje odnosi toplinu. Ovo je manje učinkovito od kondukcijskog ili konvekcijskog hlađenja, ali može biti od pomoći u nekim primjenama.
Aktivno hlađenje:
* Tekuće hlađenje: Ovo koristi tekućinu, poput vode ili posebne rashladne tekućine, za odvođenje topline iz IC-a. Hlađenje tekućinom je učinkovitije od hlađenja zrakom, ali može biti složenije i skuplje.
* Peltierovi uređaji: To su uređaji u čvrstom stanju koji koriste Peltierov efekt za prijenos topline s jedne strane uređaja na drugu. Peltierovi uređaji mogu se koristiti za hlađenje integriranih sklopova, ali zahtijevaju značajnu količinu energije.
Ostale tehnike:
* Dizajn paketa: Sam paket IC može se dizajnirati za poboljšanje rasipanja topline. Na primjer, korištenje većeg paketa ili dodavanje raspršivača topline u paket može poboljšati toplinske performanse.
* Upravljanje napajanjem: Učinkovite tehnike upravljanja energijom mogu smanjiti količinu topline koju proizvodi IC. To se može postići korištenjem komponenti male snage, optimiziranjem radne frekvencije IC-a i implementacijom načina rada za uštedu energije.
* Toplinsko modeliranje: To uključuje korištenje računalnih simulacija za predviđanje toplinske izvedbe IC-a prije njegove proizvodnje. To može pomoći dizajnerima da prepoznaju potencijalne toplinske probleme i naprave promjene u dizajnu kako bi poboljšali rasipanje topline.
Odabir metode odvođenja topline ovisi o čimbenicima kao što su:
* Disipacija snage IC-a: IC-ovi veće snage zahtijevaju učinkovitije metode hlađenja.
* Radno okruženje: Temperatura okoline i protok zraka utječu na rasipanje topline.
* Cijena i složenost: Aktivne metode hlađenja su skuplje i složenije od pasivnih metoda.
* Prostorna ograničenja: Ograničen prostor može ograničiti veličinu hladnjaka ili drugih komponenti za hlađenje.
Važno je napomenuti da se višestruke tehnike hlađenja često kombiniraju kako bi se postigla optimalna toplinska izvedba u IC-ovima.