Le prestazioni dei prodotti elettronici stanno diventando sempre più potenti, mentre l'integrazione e l'assemblaggio sono in costante aumento, portando ad un forte aumento del consumo di energia operativa e della generazione di calore. Il guasto del materiale causato dalla concentrazione di calore nei componenti elettronici rappresenta la stragrande maggioranza dell'efficienza totale del guasto e la tecnologia di gestione termica è un fattore chiave da considerare nei prodotti elettronici. A questo proposito, è necessario rafforzare il controllo termico dei componenti elettronici.
L'efficiente dissipazione del calore dei componenti elettronici è influenzata dai principi del trasferimento di calore e della fluidodinamica.
La dissipazione del calore dei componenti elettrici serve a controllare la temperatura operativa dei dispositivi elettronici, garantendone così la temperatura e la sicurezza di funzionamento.
Coinvolge principalmente diversi aspetti come la dissipazione del calore e i materiali. Attualmente, i componenti elettronici utilizzano principalmente metodi di raffreddamento naturale, forzato, liquido, refrigerazione e guidato per la dissipazione del calore.
Dissipazione naturale del calore
Il raffreddamento naturale è un metodo di raffreddamento comunemente utilizzato, che sfrutta l'elevata conduttività termica dei materiali per portare via il calore e dissiparlo nell'aria.
In assenza di requisiti specifici di velocità del vento, il dissipatore di calore a convezione naturale utilizzato è in rame, dissipatori di calore in alluminio, estrusione di alluminio ed estrusione di rame, lavorazione CNC o pressofusione per ottenere la dissipazione del calore del prodotto.
I metodi naturali di dissipazione del calore e di raffreddamento vengono applicati principalmente a componenti elettronici con requisiti di controllo della temperatura ridotta, apparecchiature a bassa potenza e componenti con densità di flusso termico relativamente bassa per il riscaldamento dei dispositivi.
Raffreddamento forzato
Il metodo di raffreddamento forzato è un modo per accelerare il flusso d'aria attorno ai componenti elettronici ed eliminare il calore attraverso metodi come le ventole.
Anche il raffreddamento ad aria è una tecnologia comune di dissipazione del calore, che presenta i vantaggi di una produzione relativamente semplice, di un prezzo relativamente basso e di un'installazione semplice. Nei componenti elettronici, questo metodo può essere applicato se lo spazio è sufficientemente spazioso per il flusso d'aria o se sono installati dispositivi di dissipazione del calore.
In pratica, aumentare adeguatamente l’area totale di dissipazione del calore e generare un coefficiente di trasferimento di calore convettivo relativamente grande sulla superficie di dissipazione del calore sono i modi principali per migliorare questa capacità di trasferimento di calore convettivo.
Raffreddamento a liquido
L'applicazione del raffreddamento a liquido ai componenti elettronici per la dissipazione del calore è un metodo di dissipazione del calore basato su chip e componenti chip. Il raffreddamento a liquido può essere principalmente suddiviso in due metodi: raffreddamento diretto e raffreddamento indiretto.
Il metodo di raffreddamento a liquido indiretto si riferisce all'uso di dispositivi ausiliari come moduli a liquido, moduli a conducibilità termica, moduli a iniezione di liquido e substrati liquidi per trasferire il calore tra i componenti di riscaldamento (come la piastra di raffreddamento a liquido), attraverso un sistema di mezzo intermedio, anziché contatto diretto con componenti elettronici.
Il metodo di raffreddamento a liquido diretto, noto anche come raffreddamento ad immersione, si riferisce al contatto diretto tra il liquido e i relativi componenti elettronici, che passa attraverso il liquido refrigerante e sottrae calore. Viene utilizzato principalmente in dispositivi con densità di volume di consumo di calore relativamente elevata o in ambienti ad alta temperatura.
Guidare la dissipazione del calore
Utilizzando elementi termovettori per trasferire il calore emesso dai dispositivi elettronici in un altro ambiente.
Nel processo di integrazione dei circuiti elettronici, i dispositivi elettronici ad alta potenza aumentano gradualmente e le dimensioni dei dispositivi elettronici si riducono, il che richiede che il dispositivo di dissipazione del calore stesso abbia determinate condizioni di dissipazione del calore.
La stessa tecnologia dei tubi di calore ha conduttività termica e buona isotermia e presenta i vantaggi di una densità di flusso di calore variabile e di buone caratteristiche di temperatura costante nell'applicazione, che possono adattarsi rapidamente all'ambiente. Pertanto, è ampiamente utilizzato nella dissipazione del calore di apparecchiature elettroniche ed elettriche e può soddisfare efficacemente le caratteristiche flessibili, efficienti e affidabili dei dispositivi di dissipazione del calore.
Attualmente, nelle apparecchiature elettriche, sono ampiamente utilizzati il raffreddamento dei componenti elettronici e la dissipazione del calore dei componenti semiconduttori. Il tubo di calore è una modalità di trasferimento del calore efficiente e a cambiamento di fase per la conduzione del calore, ampiamente utilizzata nella dissipazione del calore dei componenti elettronici.
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