Existem vários métodos usados para dissipação de calor em Circuitos Integrados (CIs):
Resfriamento Passivo: *
Dissipadores de calor: Esses são grandes objetos de metal presos ao pacote do IC, proporcionando uma área de superfície maior para a dissipação do calor no ar circundante. Geralmente são feitos de alumínio ou cobre.
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Almofadas Térmicas: São materiais finos e flexíveis com alta condutividade térmica que preenchem as lacunas entre o pacote IC e o dissipador de calor, melhorando a transferência de calor.
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Graxa Térmica: Este é um material pastoso aplicado entre o pacote IC e o dissipador de calor para melhorar o contato térmico e reduzir a resistência térmica.
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Resfriamento por condução: Isso envolve a transferência de calor do CI para um objeto maior, como um chassi ou dissipador de calor, por meio de contato físico direto.
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Resfriamento por convecção: Isso depende do movimento do ar (ou outro fluido) sobre o CI para transportar o calor. Isto pode ser melhorado com o uso de ventiladores.
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Resfriamento por radiação: Isso envolve a emissão de radiação infravermelha pelo IC, que transporta o calor. Isto é menos eficaz que o resfriamento por condução ou convecção, mas pode ser útil em algumas aplicações.
Resfriamento ativo: *
Resfriamento líquido: Isso utiliza um líquido, como água ou um refrigerante especial, para retirar o calor do IC. O resfriamento líquido é mais eficiente que o resfriamento a ar, mas pode ser mais complexo e caro.
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Dispositivos Peltier: Esses são dispositivos de estado sólido que usam o efeito Peltier para mover o calor de um lado para o outro do dispositivo. Os dispositivos Peltier podem ser usados para resfriar ICs, mas requerem uma quantidade significativa de energia.
Outras técnicas: *
Design de pacote: O próprio pacote IC pode ser projetado para melhorar a dissipação de calor. Por exemplo, usar uma embalagem maior ou adicionar um dissipador de calor à embalagem pode melhorar o desempenho térmico.
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Gerenciamento de energia: Técnicas eficientes de gerenciamento de energia podem reduzir a quantidade de calor gerada pelo IC. Isto pode ser conseguido usando componentes de baixo consumo de energia, otimizando a frequência operacional do IC e implementando modos de economia de energia.
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Modelagem Térmica: Isto envolve o uso de simulações de computador para prever o desempenho térmico de um CI antes de ser fabricado. Isso pode ajudar os projetistas a identificar possíveis problemas térmicos e fazer alterações no projeto para melhorar a dissipação de calor.
A escolha do método de dissipação de calor depende de fatores como: *
Dissipação de energia do IC: ICs de maior potência requerem métodos de resfriamento mais eficazes.
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Ambiente operacional: A temperatura ambiente e o fluxo de ar afetam a dissipação de calor.
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Custo e complexidade: Os métodos de resfriamento ativo são mais caros e complexos que os métodos passivos.
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Restrições de espaço: O espaço limitado pode restringir o tamanho dos dissipadores de calor ou de outros componentes de refrigeração.
É importante observar que diversas técnicas de resfriamento são frequentemente combinadas para alcançar o desempenho térmico ideal em CIs.
