Σχετικά με τη θερμική ψύξη/παραγωγή θερμότητας, τη θερμική αντίσταση, την αύξηση της θερμοκρασίας και τον θερμικό σχεδιασμό των τσιπ

Η απώλεια ισχύος ενός τσιπ, αφενός, αναφέρεται στη διαφορά μεταξύ της πραγματικής ισχύος εισόδου και της ισχύος εξόδου, η οποία ονομάζεται διασκορπισμένη ισχύς. Αυτό το μέρος της απώλειας θα μετατραπεί σε απελευθέρωση θερμότητας και η θέρμανση δεν είναι καλό πράγμα, γεγονός που θα μειώσει την αξιοπιστία των εξαρτημάτων και του εξοπλισμού και θα βλάψει σοβαρά το τσιπ. Το Power Dissipation, γνωστό και ως Power Dissipation, είναι μια παράμετρος στο SPEC ορισμένων chip, η οποία αναφέρεται στη μέγιστη επιτρεπόμενη ισχύ διασποράς. Η ισχύς διαρροής αντιστοιχεί στη θερμότητα και όσο μεγαλύτερη είναι η επιτρεπόμενη ισχύς διαρροής, τόσο υψηλότερη είναι η αντίστοιχη θερμοκρασία διακλάδωσης.

Η άνοδος της θερμοκρασίας ενός τσιπ είναι σχετική με τη θερμοκρασία περιβάλλοντος (25 μοίρες), επομένως πρέπει να αναφερθεί η έννοια της θερμικής αντίστασης. Η θερμική αντίσταση αναφέρεται στην αναλογία μεταξύ της διαφοράς θερμοκρασίας και στα δύο άκρα ενός αντικειμένου και της ισχύος της πηγής θερμότητας όταν η θερμότητα μεταδίδεται στο αντικείμενο, εκφρασμένη σε βαθμό /W ή K/W.

Όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα, όταν ένα τσιπ συγκολλάται σε μια πλακέτα PCB, υπάρχουν τρεις κύριοι τρόποι για το τσιπ να διαχέει τη θερμότητα, που αντιστοιχούν σε τρεις τύπους θερμικής αντίστασης.
1) Η θερμική αντίσταση από το εσωτερικό του τσιπ μέχρι το κέλυφος και τις ακίδες - το τσιπ είναι σταθερό και δεν μπορεί να αλλάξει.
2) Η θερμική αντίσταση από τις ακίδες τσιπ στην πλακέτα PCB - καθορίζεται από την καλή συγκόλληση και την πλακέτα PCB.
3) Η θερμική αντίσταση από το περίβλημα του τσιπ στον αέρα καθορίζεται από την ψύκτρα και τον περιφερειακό χώρο του τσιπ.

Όταν η θερμική αντίσταση είναι σταθερή, όσο χαμηλότερη είναι η κατανάλωση ενέργειας, τόσο χαμηλότερη είναι η θερμοκρασία. Κάτω από μια ορισμένη κατανάλωση ενέργειας, όσο μικρότερη είναι η θερμική αντίσταση, τόσο το καλύτερο. Μια μικρότερη θερμική αντίσταση αντιπροσωπεύει καλύτερη απαγωγή θερμότητας.