Tại sao sự tiêu tán điện năng lại làm tăng nhiệt độ chip và cách thức chế tạo được hỗ trợ bởi nhiệt được kiểm soát

Tại sao sự tiêu tán điện năng lại làm tăng nhiệt độ chip và cách thức chế tạo được hỗ trợ bởi nhiệt được kiểm soát
Ba nguyên nhân chính gây tiêu hao điện năng trong chất bán dẫn là rò rỉ qua các thiết bị tắt không đủ, dòng điện đoản mạch trong quá trình chuyển đổi bóng bán dẫn và sạc điện dung trong quá trình chuyển mạch. Mỗi năng lượng bổ sung thêm năng lượng mà cuối cùng biểu hiện dưới dạng dao động của mạng tinh thể. Mật độ nhiệt tăng lên khi kích thước tính năng giảm và tần số hoạt động tăng lên, hạn chế hiệu suất tối đa và giảm độ tin cậy lâu dài.
Vấn đề được khắc phục bằng quy trình chế tạo, đòi hỏi phải ứng dụng nhiệt một cách chính xác và có chủ ý. Năng lượng cần thiết bên trong mâm cặp bán dẫn, trạm ủ và khuôn đúc được cung cấp bởi bộ gia nhiệt hộp mực. Phần tử được bọc chặt và lớp cách nhiệt dày đặc của nó cho phép thay đổi nhiệt độ nhanh chóng và điểm đặt ổn định, đồng thời hình dạng hình trụ của nó cho phép đưa vào các khoang sâu.
Trong thực tế, chỉ riêng công suất cực đại không quan trọng bằng sự đồng nhất nhiệt độ trên toàn bộ bề mặt được làm nóng. Các biến đổi cục bộ ở một vài độ có thể gây giảm năng suất bằng cách thay đổi quá trình xử lý chất kết dính, kích hoạt dopant hoặc tốc độ phát triển màng. Khi lỗ lắp sạch và sẵn sàng, bộ gia nhiệt hộp mực-được chế tạo tốt sẽ phân tán nhiệt đồng đều dọc theo chiều dài hoạt động của nó.
Tuổi thọ sử dụng thường được xác định bởi các chi tiết lắp đặt thực tế. Các điểm nóng hoặc sự tấn công hóa học trên vỏ bọc là do chất gây ô nhiễm bên trong lỗ khoan gây ra. Các đầu nối phải phù hợp với môi trường điện và nhiệt, đồng thời các lối thoát hiểm bằng chì phải được bảo vệ khỏi nhiệt độ môi trường cao. Kinh nghiệm cho thấy rằng độ phù hợp cơ học kém hoặc mật độ watt quá cao, chứ không phải chất lượng bên trong của sản phẩm, thường là nguyên nhân dẫn đến hỏng hóc sớm.
Độ ẩm vẫn là mối nguy hiểm thầm lặng. Độ ẩm dễ dàng được hấp thụ bởi lớp cách nhiệt oxit magiê; quá trình gia nhiệt tiếp theo sẽ biến hơi ẩm thành hơi nước, làm oxy hóa dây điện trở và làm giảm điện trở cách điện. Loại lỗi này được loại bỏ bằng cách bảo quản thích hợp và chu trình làm khô-có kiểm soát trước khi đưa vào vận hành.
Khối lượng nhiệt, mức chân không và phạm vi nhiệt độ của buồng xử lý, hệ thống thử nghiệm và máy ép đóng gói khác nhau. Một bộ làm nóng hộp mực được thiết kế cho một số trường hợp có thể hoạt động kém hoặc hỏng quá sớm trong một số trường hợp khác. Kiểm soát quy trình chặt chẽ hơn và tuổi thọ bộ gia nhiệt dài hơn nhờ đường kính, chiều dài, công suất, vật liệu vỏ bọc và loại đầu cuối phù hợp với yêu cầu cụ thể của từng thiết bị.