-
Thiết kế và phân tích kết cấu và các cơ chế giúp loại bỏ nguồn nhiệt không mong muốn từ thiết bị điện tử
-
Scales: Chip - package - board - system - room to datacenter
-
Tầm quan trọng: Giảm thiểu 3 nhóm lỗi lớn: hỏng hóc nghiêm trọng - độ tin cậy hoạt động - độ bền sản phẩm
-
Cơ chế hư hỏng điện tử liên quan nhiệt độ:
- Phá huỷ lớp oxide trong mosfet/fet
- Rò dòng (tăng gấp đôi cho mỗi +10 độ ở bán dẫn hoạt động
- Suy giảm đặc tính điện: điện trở, tổn hao
- Điện di
- Ứng suất do sai khác hệ số giãn nở nhiệt (CTE mismatch)
- Ăn mòn
- —> Thực nghiệm cho thấy: số lượng hư hỏng tăng theo cấp số nhân khi nhiệt độ tăng từ 25 lên 75 độ, đặc biệt với IC logic và transistor công suất
-
Nhiệt tạo ra từ đâu?
- Passive device: từ trở kháng
- Active Semi-con; Tổn hao chuyển mạch và tổn hao trở phi tuyến
- Điện từ LF HF: từ động cơ, các thiết bị cao tần toả nhiệt khi hoạt động
-
Nhiệt đi đâu?
- Truyền qua rắn lỏng khí chân không thông qua Dẫn nhiệt, đối lưu, bức xạ
- Thải ra không khí môi trường/ chất làm mát chuyên dụng
- Nhiệt cao xuất hiện khi nhiệt bị kẹt hoặc đường truyền nhiệt quá kém
-
ETM ngăn ngừa hư hỏng như nào?
- Xác định hình học, vật liệu, điều kiện môi trường
- Nhập phân bố công suất nhiệt từ phân tích điện từ
- Phân tích truyền nhiệt —> phân bố nhiệt độ
- kiểm tra lại linh kiện có nằm trong giới hạn an toàn không. Nếu ko, thiết kế lại đường truyền nhiệt
—> ETM là quy trình lặp có liên kết chặt chẽ giữa điện từ - nhiệt - cơ khí