Gestion thermique des semi-conducteurs : dissipateurs thermiques et cales thermiques

Pour résoudre les problèmes de surchauffe électronique, les ingénieurs doivent garder à l’esprit deux points essentiels. Premièrement, l’air est un mauvais conducteur thermique, ce qui limite fortement l’efficacité de dissipation de la chaleur des dissipateurs thermiques. Deuxièmement, un dissipateur thermique doit être correctement fixé aux composants électroniques afin d’assurer une évacuation efficace de la chaleur. Une solution thermique largement adoptée pour le refroidissement électronique est la pastille thermique, un matériau souple à base de polymère conçu spécifiquement pour les applications de gestion thermique.

De la chaleur est générée lorsqu’un courant électrique traverse une résistance dans un circuit. Un dispositif semi-conducteur se comporte de façon similaire à une résistance : il produit de la chaleur proportionnellement à sa résistance à l’état passant lorsque le courant le traverse. Cette accumulation de chaleur exerce des effets néfastes sur les semi-conducteurs et les composants électroniques adjacents. Vous avez peut-être remarqué que les appareils électroniques ralentissent et réduisent leurs performances à mesure que leur température augmente. Cela se produit parce qu’une chaleur excessive dégrade les performances du dispositif ainsi que sa fiabilité opérationnelle à long terme. Pour cette raison, les cales thermiques ont ainsi acquis le statut de matériau d’interface thermique indispensable pour les boîtiers de semi-conducteurs.</p>

Les dissipateurs thermiques sont conçus pour maximiser leur surface exposée au milieu de refroidissement environnant. Les performances globales d’un dissipateur thermique dépendent de plusieurs facteurs, notamment la vitesse du flux d’air, le choix du matériau de la base, la conception géométrique des ailettes et le traitement de finition de la surface.