0002

Rys. 6.1. Wpływ temperatury na niezawodność układów scalonych

Rys. 6.2. Charakterystyka cieplna tranzystora BD135

1 — 2 'ozpraszaczem doskonałym o zerowej oporności cieplnej, 3, — bez rozpraszacza ciepła

OJIn

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130

r_srcj

Rys. 6.3. Charakterystyka cieplna kontaktów złącza szufladowego typu 871/881

kracza 1% całkowitej ilości ciepła wytwarzanego w urządzeniu elektronicznym. Największe ilości ciepła we współczesnych urządzeniach elektronicznych wytwarzają e-lementy aktywne: tranzystory, diody, tyrystory i układy scalone. Pojedynczo elementy te przy przetwarzaniu i wzmacnianiu sygnałów wydzielają stosunkowo niewielkie moce (rzędu miliwatów), ale ich duże liczby w sprzęcie wpływają na ogólny bilans cieplny. Istnieje jednak znaczna grupa elementów półprzewodnikowych mocy, które wydzielają bardzo duże ilości ciepła. W przypadku tranzystorów mocy i układów scalonych są to moce rzędu dziesiątków watów, a diody i tyrystory mogą wydzielać setki watów. Ilość ciepła wytwarzaną przez element półprzewodnikowy określa się w oparciu o zakładane warunki pracy i charakterystyki lub parametry podawane w katalogach.

6.1.3. Celowość odprowadzania ciepła z urządzeń elektronicznych

Część ciepła wytwarzanego przez elementy elektroniczne powoduje wzrost ich temperatury oraz temperatury innych elementów i detali urządzenia elektronicznego, a część jest rozpraszana bezpośrednio do otoczenia. Proporcje tego rozdziału zmieniają się w czasie. Ciepło wytwarzane na początku pracy urządzenia idzie głównie na podniesienie temperatury elementów. Przyrost temperatury elementów wywiera ujemny wpływ na ich parametry funkcjonalne, a w rezultacie obniża eksploatacyjne walory urządzenia e-lektronicznego. Podwyższona temperatura powoduje:

—    zmniejszenie obciążalności prądowej materiałów przewodzących,

—    pogorszenie własności izolacyjnych dielektryków,

176

6. ODPROWADZANIE CIEPŁA Z URZĄDZEŃ ELEKTRONICZNYCH