עיצוב מבני ותרמי של ציוד אלקטרוני
הדרישות של ציוד אלקטרוני מודרני עבור אינדקס ביצועים, אמינות וצפיפות הספק משתפרות ללא הרף. לכן, העיצוב התרמי של ציוד אלקטרוני הופך חשוב יותר ויותר. בתהליך של עיצוב ציוד אלקטרוני, התקני כוח חשובים במיוחד, ומצב העבודה שלהם ישפיע על האמינות של המכונה כולה. בשל הגידול המתמשך בייצור חום של מכשירים בעלי הספק גבוה, פיזור חום דרך מעטפת אריזה אינו יכול לעמוד בדרישת פיזור החום, יש צורך לבחור באופן סביר את שיטות פיזור החום והקירור, כדי לממש פיזור חום יעיל, בקרה הטמפרטורה של רכיבים אלקטרוניים מתחת לערך שצוין, ולממש את ערוץ הולכת החום בין מקור החום לסביבה החיצונית, כדי להבטיח ייצוא חלק של חום.
עיצוב לוח PCB:
מכיוון שלציוד אלקטרוני קשה לפזר חום בהסעה וקרינה, ניתן לממש פיזור חום בעיקר באמצעות הולכה. על מנת לקצר את מסלול ההולכה ולממש פריסה סבירה, יש להתקין התקני חימום במארז בתהליך התכנון. חיבור PCB מבוצע באמצעות שקע, כדי להפחית את כבל החיבור, להקל על זרימת האוויר ולממש את ההגדרה של התנגדות תרמית מינימלית ונתיב פיזור החום הקצר ביותר, הימנע ממחזור חום בקופסה.
עיצוב צלחת תרמית:
חלק מהמכשירים ארוזים ב-TGA ו-PLCC עם ארבעה פינים. לדוגמה, אלמנט הקירור העיקרי הוא CPU, ולכן יש להשתמש באמצעי פיזור חום יעילים. בשלב זה, ניתן לפתוח חורים מרובעים בפלטת הולכת החום כדי לתת מקום למכשיר, וניתן ללחוץ על לוחית הולכת חום קטנה על החלק העליון של המכשיר כדי להוביל את החום ללוחית התרמית PCB.
על מנת ליצור מגע טוב של הפלטה התרמית הקטנה עם המכשיר והלוח התרמית PCB ולשפר את יעילות הולכת החום, יש למרוח גריז תרמי מבודד או לוחית גומי מוליך חום מבודדת על משטח המגע כדי לגרום למכשיר להסתיים במגע קרוב עם לוחית תרמית PCB. על מנת להפוך את הלוח בקצה השני למגע הדוק עם דופן השלדה, הלוח התרמית PCB וקיר השלדה מחוברים במבנה לחיצה בצורת טריז. ניתן להשתמש במבנה זה בלוחות PCB עם רדיאטור מרוכז וכוח פיזור חום גבוה.
עיצוב גוף קירור:
בתהליך תכנון גוף הקירור, יש לשקול היטב את לחץ הרוח המבני, העלות, טכנולוגיית העיבוד, יעילות פיזור החום ותנאים אחרים של ציוד אלקטרוני. סנפירי גוף הקירור נדרשים להיות דקים, אך הם יובילו לבעיות בתהליך העיבוד. צמצום המרווח בין הצלעות יגדיל את שטח פיזור החום, אך יגדיל את התנגדות הרוח וישפיע על פיזור החום. הגדלת גובה הצלעות יכולה להגדיל את אזור פיזור החום, זה יגדיל את פיזור החום. עם זאת, עבור צלעות ישרות בעלות חתך שווה, העברת החום לא תגדל לאחר הגדלת גובה הצלע במידה מסוימת. אם גובה הצלעות ימשיך לעלות, יעילות הצלע תפחת והתנגדות הרוח תגדל.
בתהליך מימוש התכנון התרמי של רכיבים אלקטרוניים ומבנה ציוד, יש צורך לנתח את מצב העברת החום של רכיבים וציוד חשמליים ולשקול את הסביבה התרמית וגורמים אחרים של רכיבים חשמליים. בהתבסס על הפרמטרים הרלוונטיים של עיצוב זה, העיצוב התרמי מתממש לבסוף באמצעות שיטות מתאימות. באמצעות אימות סימולציה, ביצועי העבודה של ציוד זה יציבים ויכולים לעמוד בדרישות המשתמשים לאמינות גבוהה של הציוד.
