3.2. Тепловые режимы микросхем (мс)

Далее следует перейти к изучению тепловых режимов микросхем (МС) [2], с. 95…122. Вначале следует рассмотреть конструкции МС и их тепловые модели. Обращаю Ваше внимание, что основным способом отвода тепла от кристалла является кондуктивный теплоотвод. Далее следует рассмотреть ани-зотропную и изотропную тепловые модели МС и граничные условия. После этого необходимо проанализировать полученные результаты, а затем рас-смотреть методику расчета теплового режима элементов и компонентов МС, основанную на принципе суперпозиции температурных полей.

Следующим шагом изучения материала является рассмотрение конст-рукторских методов улучшения теплового режима МС, с. 111…112, а затем перейти к изучению типов корпусов МС с точки зрения отвода тепла. Необ-ходимо рассмотреть тепловые модели корпусов и соответствующие тепловые схемы, а затем перейти к расчету теплового сопротивления корпуса. В конце следует ознакомиться с конструктивными особенностями отдельных корпусов.

Вопросы для самопроверки к разделу 3

1. Какие ограничения и допущения вводятся при построении тепловой схемы герметичного прибора?

2. Какие методы и принципы положены в основу расчета теплового режима герметичного аппарата?

3. Дайте физическую картину отвода тепла от нагретой зоны герме-тичного аппарата. Нарисуйте эквивалентную тепловую схему.

4. Что Вы понимаете под «тепловыми характеристиками» прибора?

5. Сравните между собой физические процессы отвода тепла для различ-ных вариантов построения конструкций РЭС (с перфорированным кожухом, с внутренним перемешиванием воздуха и с принудительным охлаждением). Что в них общего с герметичным РЭС, а что отличается? Нарисуйте эквивалентные тепловые схемы этих вариантов конструкций.

6. В чем отличие коэффициентных методов от «точных»? Преимущества и недостатки обоих методов.

7. Какие типы конструкций МС Вы знаете? По какому критерию прове-дена классификация? Проанализируйте эти конструкции.

8. Проанализируйте анизотропную тепловую модель МС с физических позиций передачи тепла и математические модели, описывающие эти процессы.

9. В чем заключается методика перевода анизотропной тепловой модели к изотропной?

10. Как меняется картина распределения теплового потока в подложке МС, если изменять соотношение между размерами источника тепла и толщи-ной подложки?

11. Проанализируйте возможные конструктивные методы улучшения теплового режима МС.

12. В чем отличия теплового режима элементов кристалла для различных конструкций корпусов МС?

13. Что является исходными данными для расчета теплового режима элементов кристалла и расчет каких величин можно провести?

14. Какие меры используются для герметизации кристаллов?

Раздел 4. Методы и средства обеспечения теплозащиты рэс

Изучение раздела следует начинать с изученного материала дисциплины «Основы проектирования электронных средств» [6], с. 123…134, где рассмот-рены различные системы охлаждения. Кроме этого, в приложении 2 [1], с. 166…185 приведен пример использования систем и устройств охлаждения для ЭВМ на различных структурных уровнях конструкторской иерархии. Перейти к нему целесообразно в конце изучения данного раздела. После изучения теоретического материала следует ответить на вопросы для самопроверки, при-веденные в конце раздела, и выполнить лабораторную работу № 3 (по указа-нию преподавателя) для специальности 210201.65 очно-заочной и заочной форм обучения, а также для специальности 210302.65 (направления 210300.62) очно-заочной формы обучения; студенты специальности 210302.65 (направ-ления 210300.62) заочной формы обучения лабораторных работ не выполняют. Затем следует пройти тренировочный тест № 4. При успешном прохождении тренировочного теста необходимо ответить на вопросы контрольного теста с той же нумерацией. Для 210201.65: по материалу этого раздела надлежит выполнить задание 2 курсовой работы.