針對(duì)小型化、高性能以及設(shè)計(jì)靈活性的熱設(shè)計(jì)

除了“小型化”、“高性能”、“設(shè)計(jì)靈活性”等技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)的變化，是否還有其他因素？
雖然技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)的變化增加了加熱密度，但延長(zhǎng)使用壽命的要求越來(lái)越高，尤其是在車載設(shè)備和工業(yè)設(shè)備領(lǐng)域。不僅是半導(dǎo)體產(chǎn)品，還有其他元器件。工作壽命與溫度密切相關(guān)。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，工作溫度越高，使用壽命越短。雖然業(yè)界正在努力提高半導(dǎo)體產(chǎn)品的效率，降低功耗和發(fā)熱，但實(shí)際上，目前的情況要求我們采取比以前更多的散熱措施。
所以降低成本是非常困難的。為了降低組件和材料的成本，最大限度地減少大規(guī)模生產(chǎn)前的返工，在設(shè)計(jì)的初始階段需要高精度的熱設(shè)計(jì)。要做到這一點(diǎn)，我們需要相應(yīng)的信息、技術(shù)、知識(shí)和工具，我們也需要掌握和熟練運(yùn)用它們。毫無(wú)疑問(wèn)，量產(chǎn)前的試產(chǎn)評(píng)估在資金、時(shí)間、人力上存在巨大的缺口。試生產(chǎn)重復(fù)兩到三次，與最初的固體熱設(shè)計(jì)和一次性試生產(chǎn)評(píng)價(jià)相比。
除了這種設(shè)計(jì)成本之外，往往還會(huì)導(dǎo)致市場(chǎng)索賠、召回等嚴(yán)重的社會(huì)問(wèn)題，最終不僅會(huì)給公司造成巨大損失，甚至可能導(dǎo)致公司破產(chǎn)。事實(shí)上，在與熱密切相關(guān)的市場(chǎng)上，如電氣產(chǎn)品和汽車，有許多事故和召回。因此，盡管熱值增加，條件變得越來(lái)越苛刻，但仍然需要比以前更安全、更可靠的熱設(shè)計(jì)。
-我明白了?？偨Y(jié)一下你說(shuō)的，就是熱設(shè)計(jì)是必須的。然而，隨著近年來(lái)對(duì)小型化、高性能和設(shè)計(jì)靈活性的需求日益增加，以往的熱設(shè)計(jì)方法在許多情況下凸顯了其缺點(diǎn)，因此需要更先進(jìn)的技術(shù)、知識(shí)、信息和工具。掌握并熟練運(yùn)用它們，熱設(shè)計(jì)就變得越來(lái)越復(fù)雜，這就成了一個(gè)大問(wèn)題了吧？
是的，此外，與過(guò)去相比，需要更高精度的熱設(shè)計(jì)，以滿足降低成本和避免市場(chǎng)索賠的要求。
-有什么解決這些問(wèn)題的建議嗎？
我經(jīng)常拜訪客戶，舉辦現(xiàn)場(chǎng)熱設(shè)計(jì)研討會(huì)，或者為一個(gè)項(xiàng)目提供熱設(shè)計(jì)支持。當(dāng)我聽(tīng)到設(shè)計(jì)師實(shí)際遇到的問(wèn)題時(shí)，我想除了技術(shù)問(wèn)題，還有其他需要考慮的事情。
一般來(lái)說(shuō)，設(shè)計(jì)一個(gè)產(chǎn)品需要電子電路設(shè)計(jì)、與外殼和結(jié)構(gòu)相關(guān)的機(jī)械設(shè)計(jì)、印刷電路板設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)。不同的公司有不同的具體情況。比如每個(gè)設(shè)計(jì)階段都分配一些工程師，有的由單個(gè)部門完成，有的由一個(gè)工程師同時(shí)設(shè)計(jì)，因公司而異。但是，在近幾年的熱設(shè)計(jì)中，我覺(jué)得很重要的一點(diǎn)是，這些設(shè)計(jì)師應(yīng)該有一個(gè)共識(shí)：與過(guò)去相比，熱設(shè)計(jì)的實(shí)際情況已經(jīng)有了很大的不同，熱設(shè)計(jì)的方法也在發(fā)生變化。我認(rèn)為通過(guò)基于技術(shù)相互理解的整體熱設(shè)計(jì)，可以克服上述問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)符合要求的設(shè)計(jì)。
-你前面提到需要高精度的熱設(shè)計(jì)，需要相應(yīng)的技術(shù)、知識(shí)、信息和工具，那么實(shí)際需要什么呢？
就知識(shí)而言，有助于掌握傳熱學(xué)和流體力學(xué)。至少有一些傳熱方面的知識(shí)，讓你掌握多種技術(shù)。你還需要了解熱阻的網(wǎng)絡(luò)規(guī)律
此外，使用熱傳導(dǎo)模擬器或熱流體模擬器也是一種非常有效的方法。如今，模擬器基本是熱設(shè)計(jì)的必要工具。最近出現(xiàn)了一些優(yōu)秀的易用工具。模擬所需的熱模擬模型可以使用組件制造商提供的模型。
作為信息來(lái)源，可以參考JEITA半導(dǎo)體封裝技術(shù)委員會(huì)(電子信息技術(shù)行業(yè)協(xié)會(huì))的網(wǎng)站。如果制造商沒(méi)有提供熱模擬所需的模型，可以使用這里的“半導(dǎo)體封裝熱參數(shù)預(yù)測(cè)工具”進(jìn)行處理。
-ROHM可以提供哪些行動(dòng)和支持？
ROHM加入了我之前介紹的JEITA半導(dǎo)體封裝技術(shù)委員會(huì)，正在通過(guò)該委員會(huì)研究熱阻相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的修訂和補(bǔ)充。制定了定義各種熱阻和由各種參數(shù)、應(yīng)用方法和主題引起的特性波動(dòng)的準(zhǔn)則，并在實(shí)踐中得到應(yīng)用。
此外，還可以提供用于熱模擬的模型。熱阻JA和JC之前已經(jīng)提供，也可以提供符合JEDEC標(biāo)準(zhǔn)和JESD51標(biāo)準(zhǔn)的JA、JT、JCtop和JCToT。此外，還可以提供熱模擬支持和熱阻測(cè)量支持(相互對(duì)應(yīng))。如果您需要此類支持，請(qǐng)單獨(dú)聯(lián)系我們。
-最后請(qǐng)總結(jié)。
近年來(lái)，由于技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)的變化，熱設(shè)計(jì)變得更加復(fù)雜。了解這種情況，加深設(shè)計(jì)師和部門之間的相互理解和合作，可以降低成本，提高產(chǎn)品的可靠性和安全性。