电子元件的设计和包装首要考虑温度因素

电子元件的设计和包装首要考虑温度因素
需要更高可靠性的产品，带动散热设计，最前沿的发展电子元件和系统。它是众所周知的一种电子装置的可靠运行在很大程度上取决于其工作温度 - 下操作的温度，长期的时间越长组件的可靠性。无数次的试验和经验的测量已经证实，元件故障率呈指数与温度有关，由于一些热依赖性失效机理。不仅如此，任何多余的温度超出设计极限将导致该组件的瞬间故障，因此该系统的其余部分。这样的散热设计一直稳步上涨作为重要的电子元件的设计和包装的两个主要的考虑因素之一和系统 - 另一个是实际的产品功能。
散热设计有针对性的热量所产生的管理一个包罗万象的学科电子电路。因此，它是涉及在电子在芯片或器件水平的包装，在板的水平，在机箱或外壳的水平，并在室温水平。一级抓一级，快速及持续
生长在封装密度都带来了巨大的挑战，电子冷却，并且有越来越多是一个需要散热设计，采取协同或全面的方法，试图挤进增加效率在所有包装层次共同及个别地在每一个级别。
在工作中有三种模式
1 。提高时钟速率和芯片级以下摩尔定律的功能整合，导致每个组件更高的功耗。图1示出高性能的最近趋势分别为芯片的功耗和芯片的热通量。
2 。提高封装密度在系统级，由需求更高的性能驱动的，更高的带宽，更快的通信，以及更广泛的每盒所提供的服务。这反过来又导致不断增加的全线产品平台的热量密度。图2显示了各类数据通信设备的历史和预期的热密度的趋势。
3 。最大芯片温度的要求没有多大变化，甚至随着功耗已迅速增加。商用现成的现货（COTS ）组件绝大多数仍具有在85-105 ℃范围内长期工作温度，以及最大工作温度不超过125 °C。大部分的中央处理单元（ CPU），处理器核心大多数系统没有限制不能超过72 °C外壳温度。一直存在一个
很多对高温电子器件的研究，适用于恶劣环境，如在引擎罩汽车应用中的环境温度可高达125 ℃，但总的来说，在电子封装中使用的组件绝大多数是COTS组件。