حول التبريد الحراري/توليد الحرارة، والمقاومة الحرارية، وارتفاع درجة الحرارة، والتصميم الحراري للرقائق

من ناحية، يشير فقدان الطاقة للرقاقة إلى الفرق بين طاقة الإدخال الفعالة وطاقة الخرج، وهو ما يسمى الطاقة المتبددة. سيتم تحويل هذا الجزء من الخسارة إلى إطلاق حرارة، والتسخين ليس بالأمر الجيد، مما سيقلل من موثوقية المكونات والمعدات، ويلحق أضرارًا جسيمة بالرقاقة. تبديد الطاقة، المعروف أيضًا باسم تبديد الطاقة، هو معلمة في المواصفات الخاصة ببعض الشرائح، والتي تشير إلى الحد الأقصى المسموح به لطاقة التبديد. تتوافق قوة التبديد مع الحرارة، وكلما زادت قوة التبديد المسموح بها، زادت درجة حرارة الوصلة المقابلة.

إن ارتفاع درجة حرارة الشريحة يرتبط بدرجة الحرارة المحيطة (25 درجة)، لذا لا بد من ذكر مفهوم المقاومة الحرارية. تشير المقاومة الحرارية إلى النسبة بين اختلاف درجة الحرارة عند طرفي الجسم وقوة مصدر الحرارة عند انتقال الحرارة إلى الجسم، معبرًا عنها بالدرجة /W أو K/W.

كما هو موضح في الشكل أدناه، عندما يتم لحام شريحة ما على لوحة PCB، هناك ثلاث طرق رئيسية للرقاقة لتبديد الحرارة، تتوافق مع ثلاثة أنواع من المقاومة الحرارية.
1) المقاومة الحرارية من داخل الشريحة إلى الغلاف والدبابيس – الشريحة ثابتة ولا يمكن تغييرها.
2) المقاومة الحرارية من دبابيس الرقاقة إلى لوحة PCB - يتم تحديدها عن طريق اللحام الجيد ولوحة PCB.
3) يتم تحديد المقاومة الحرارية من غلاف الشريحة للهواء بواسطة المشتت الحراري والمساحة الطرفية للرقاقة.

عندما تكون المقاومة الحرارية ثابتة، كلما انخفض استهلاك الطاقة، انخفضت درجة الحرارة. في ظل استهلاك طاقة معين، كلما كانت المقاومة الحرارية أصغر، كلما كان ذلك أفضل. تمثل المقاومة الحرارية الأصغر تبديدًا أفضل للحرارة.