전자 제품에는 열이 나쁘다는 것은 매우 일반적인 지식입니다. 컴퓨터 부품 자체가 과열되지 않더라도 온도가 계속 높아지면 컴퓨터 부품의 예상 수명이 줄어 듭니다.
예를 들어 PC의 구성 요소에 먼지가 쌓여 있으면 일반적인 공기 흐름에서 "차단"됩니다. 더 높은 온도에서 더 높은 "마모"를 경험하는 것은 무엇입니까? 액체 축전기는 압력 증가와 누수로 인해 작동 온도가 높을수록 더 빨리 고장난 부품으로 언급되었습니다. 그 맞습니까? 그러나 다른 많은 것들이 있습니까? 이름을 좀 주 시겠어요?
답변:
사이클링과 지속적인 열이라는 두 가지 유형의 온도 스트레스가 있습니다.
많은 온도 사이클로 인해 거의 모든 부품이 고장날 수 있습니다. 부품의 각기 다른 유형의 재료는 다른 속도로 확장 및 수축됩니다. 물론 패키지는이를 수용하도록 설계되었으며 일반적인 열팽창 응답을 위해 재료를 선택하거나 구체적으로 공식화하지만 스트레스가 발생합니다. 결국 충분한 시간이 앞뒤로 가해지는 스트레스는 무언가를 망칠 것입니다.
지속되는 열이 다릅니다. 실리콘은 반도체가되는 것을 멈추고 실리콘 트랜지스터는 약 150 ° C에서 작동을 멈 춥니 다. IC를 해당 온도로 가열해도 의도 한대로 작동하지 않는 한 직접 손상되지는 않습니다. 그러나 "의도 한대로 작동하지 않음"에는 과도한 전류가 포함되어 더 많은 열이 발생할 수 있습니다. 결국 무언가가 녹고 부품이 돌이킬 수 없게 손상됩니다. 최신 프로세서와 같은 일부 칩은 밀도가 높기 때문에 다이에서 몇 초 동안 열을 제거하지 못하면 무언가가 녹을 수 있습니다. 납땜 인두의 끝과 비교하여 고급 프로세서 다이의 크기를 고려한 다음, 10 와트의 와트가 다이에 덤핑 될 수 있고 납땜 인두가 동일한 전력 레벨에서 납땜 녹는 온도에 도달한다는 것을 고려하십시오. 열을 제거하는 것은 그러한 칩의 주요 문제입니다. 이것이 오늘날 방열판과 팬이 통합 된 이유입니다. 방열판 및 팬을 분리하면 프로세서가 짧은 순서로 토스트됩니다. 또는 자체 보호를 위해 자체 종료됩니다. 어느 쪽이든 PC가 실행되지 않습니다.
전해 커패시터는 본질적으로 시간이 지남에 따라 나빠진다는 점에서 대부분의 다른 전자 부품과 다릅니다. 열이이를 가속화합니다. 사이클링 없이도 100 ° C에서 전해 캡을 작동 시키면 50 ° C보다 훨씬 빠르게 분해됩니다.
트랜지스터가 동일한 연속 온도에서 작동하면 실제로 몇 년 동안 안정적으로 작동합니다. 부품을 지속적으로 가열 및 냉각하면 장치 내에서 다른 재료의 열 팽창이 불균일하여 미세한 균열이 발생합니다. 그렇기 때문에 TV를 끈 상태에서도 튜브 텔레비전이 저전력에서 일정한 그리드 히터를 갖도록 진화했습니다. 몇 년 만에 하루에 몇 번 10,000 회가 뜨거워지고 차가워집니다. TV가 고장 나게 된 것입니다.
이 사실은 유명한 Arrhenius 방정식을 분해하지는 않습니다 (온도의 높은 고장률 함수). 언급 한 커패시터와 같은 대부분의 물리적 부분은 Arrhenius 방정식을 따릅니다. 일부 장치의 경우 사이클링이 온도 이상의 고장의 원인이라는 점을 지적해야합니다.
내 유일한 관심사는 누군가 Lockheed의 MTBF 직원들에게이 사실을 알려주십시오. 신뢰성 방정식에는 사이클 수 요소가 없으므로 일부 위성이 실패하고 일부는 실패하는 이유 만 "경험"합니다.
열이 부품 분해에 중요한 역할을하는 몇 가지 예를 생각해 볼 수 있습니다.
1) 전해 커패시터. 전해질은 시간이 지남에 따라 천천히 증발하며,이 증발은 부품의 온도 (환경 및 자체 생성 된 ESR 손실)에 의해 가속화됩니다.
2) 광 커플러는 노화됨에 따라 CTR (전류 전달 비) 저하를 겪는다. 이는 설계가 허용하는만큼 약하게 구동하고 CTR 손실에 대한 설계에 오버 헤드를 가짐으로써 합리적으로 제어 할 수 있습니다.
3) 클래스 II 세라믹 커패시터는 시간이 지남에 따라 커패시턴스를 잃어 유전체 노화를 겪는다. 이것은 부품을 Curie 포인트를 지나서 몇 시간 동안 가열하여 '고정'될 수 있지만 부품이 회로에있을 때 수행 할 수있는 것은 아닙니다. (Johansen Dielectrics 는이 노화에 온도가 중요한 역할 을하지만 하드 데이터는 제공하지 않는다고 주장 합니다)