上一篇文章中，我們介紹了半導(dǎo)體元器件的熱設(shè)計要適應(yīng)技術(shù)發(fā)展變化趨勢的必要性。本文中將介紹近年來半導(dǎo)體元器件的熱設(shè)計工作，如果沒有設(shè)備設(shè)計相關(guān)的所有技術(shù)部門之間的相互了解，就無法很好地進(jìn)行半導(dǎo)體元器件熱設(shè)計。雖然在對熱設(shè)計進(jìn)行具體說明之前的前言有些冗長，但這是由于近年來半導(dǎo)體元器件的熱設(shè)計課題不僅與熱設(shè)計的技術(shù)水平有關(guān)，而且還與涉及到熱設(shè)計的環(huán)境和體制密切相關(guān)。希望在理解這一點的前提下再繼續(xù)開展工作。

熱設(shè)計的相互了解

產(chǎn)品開發(fā)大致會涉及到電子電路設(shè)計、安裝電路板（PCB）設(shè)計、機(jī)械設(shè)計及軟件設(shè)計。以往這些工作通常由各個專門的設(shè)計人員或負(fù)責(zé)部門分工完成，例如，電子電路設(shè)計人員負(fù)責(zé)選擇符合產(chǎn)品規(guī)格的元器件并設(shè)計電路；軟件設(shè)計人員負(fù)責(zé)開發(fā)用于控制硬件的軟件；安裝電路板設(shè)計人員負(fù)責(zé)考慮到適當(dāng)?shù)牟考渲谩⒉季忠约半娐钒宄叽绲纫蛩貋碓O(shè)計電路板；而機(jī)械設(shè)計人員則負(fù)責(zé)設(shè)計外殼和結(jié)構(gòu)。

要想在這種情況下實現(xiàn)理想的熱設(shè)計，如果沒有一種機(jī)制能夠使每個設(shè)計人員都將熱設(shè)計融入到自己的設(shè)計中，并與其他設(shè)計共享以使熱設(shè)計成為一個整體設(shè)計，就很難打造出熱設(shè)計得到優(yōu)化的產(chǎn)品。

例如，我們將探討設(shè)計無風(fēng)扇規(guī)格，以適應(yīng)設(shè)備小型化、低噪聲和降成本的發(fā)展趨勢。有風(fēng)扇的規(guī)格通常應(yīng)該由負(fù)責(zé)外殼內(nèi)部冷卻的機(jī)械設(shè)計人員來擔(dān)當(dāng)，但是當(dāng)沒有風(fēng)扇時，哪個設(shè)計人員可以處理冷卻問題呢？這張圖列出了每個部分的設(shè)計人員有可能作為熱設(shè)計要進(jìn)行的事情。

可能您看到內(nèi)容就會馬上注意到，要想完成無風(fēng)扇設(shè)計，就需要每個部分的設(shè)計人員都要在各自負(fù)責(zé)的部分采取相應(yīng)措施減少發(fā)熱量或提高散熱性，并且每種措施之間都是相互關(guān)聯(lián)的。這些往往是沒有相互交流就無法完成的事情，如果沒有相互了解，心存僥幸，不太可能不發(fā)生由此產(chǎn)生的后果。反之，相互了解、溝通順暢的話，則可能注意到僅在在自己負(fù)責(zé)的部分中沒有注意到的問題，從而能夠?qū)で蟾行У慕鉀Q方案。

通過相互了解來優(yōu)化熱設(shè)計的好處

有一個詞叫做“設(shè)計品質(zhì)”。簡而言之，高質(zhì)量的設(shè)計是：根據(jù)設(shè)計進(jìn)行試制，沒有問題，能夠在短時間內(nèi)投入量產(chǎn)，并且在市場上也沒有問題。這不僅局限于熱設(shè)計，而是每個人都想要的結(jié)果。因此，提高設(shè)計品質(zhì)是非常重要的。而要實現(xiàn)高質(zhì)量的設(shè)計，除了前面提到的要建立能夠滿足現(xiàn)代要求的熱設(shè)計和評估標(biāo)準(zhǔn)、以及相互了解之外，還必須“認(rèn)真地對待”熱設(shè)計。

雖然實際上可能存在人手不足或成本優(yōu)先等問題，但是提高設(shè)計品質(zhì)其實是非常有助于解決這些問題的。如下圖所示，如果設(shè)計品質(zhì)提高了，就可以減少試制次數(shù)。這本身就可以大大降低成本，并且由于返工減少了，不僅可以節(jié)省成本，還可以節(jié)省人力。

從下一篇文章開始，我們將介紹熱設(shè)計和散熱的基礎(chǔ)知識。

審核編輯黃宇