产品设计时的散热对策注意事项

发布时间:2023-12-01 作者:捷百瑞产品设计 0

  在产品设计时,散热是一个至关重要的问题。如果产品在运行过程中过热,可能会导致性能下降、损坏或安全问题。因此,在设计产品时,必须考虑有效的散热对策。

        如前所述,随着电子元器件向小型化发展,其发热密度变高,因此,不仅确保配套设备整体的正常工作难度增加,而且确保寿命、可靠性也越来越难。要了解产品的散热需求,包括功率、体积、重量等因素。这些因素将决定散热方案的设计和实施。例如,如果产品体积较小,可能需要采用更高效的散热方案,如热管、液冷等。

  避免产生这些问题的散热设计技术已成为非常重要的因素。

  通常,只要知道PCB板贴装时IC的热阻θJA和功耗,或封装顶部中心温度TT热性能参数ΨJT,即可知道IC大致的结点(接合部)温度Tj。如何将该结点温度Tj控制在绝对最大额定值以下是热设计的根本。要考虑到产品的使用环境。不同的环境温度和湿度条件会对产品的散热性能产生影响。例如,在高温、高湿度的环境中,产品的散热性能可能会受到影响,因此需要采取额外的措施来保证产品的正常运行。

  此时必须要注意的是电子元器件的热阻的定义。不同的厂家其定义、条件不同,这增加了热设计的难度。虽然有JEDEC(半导体标准协会)制定的JESD51标准系列等,但因各半导体厂家的理解不同,使得条件并未达到1对1的一致性,这是普遍现象。因此,在配套产品设计阶段需要注意。

  一般半导体厂家定义的热阻值是根据JESD51-2A(在305mm见方的外罩所包围的无风空间里,将安装了1个IC的PCB板固定的状态)测量的,与配套产品实际的使用环境差异较大。在生产阶段,要确保散热部件的质量和可靠性。例如,对于金属散热器,要保证其制造精度和表面处理质量。对于液冷系统,要确保管道连接和密封的可靠性。

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       在设计阶段,可以使用计算机辅助软件进行热设计和模拟。这种软件可以帮助设计师预测产品的散热性能,并在设计初期发现和解决问题。例如,可以模拟产品的温度分布、散热器效率等参数,从而优化产品的散热设计。


      在产品使用和维护阶段,要提供充分的散热维护措施。例如,定期清理散热器表面、检查液冷系统的正常运行等。同时,要为用户提供充分的操作和维护指南,以确保产品在使用过程中的安全性和稳定性。

综上所述,产品设计时的散热对策注意事项包括了解产品的散热需求、考虑产品的使用环境、使用计算机辅助软件进行热设计和模拟、保证散热部件的质量和可靠性以及提供充分的散热维护措施。只有在这些方面得到充分考虑和实施,才能保证产品的优良散热性能和稳定性。

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