[FKFU-A310-00-A]
The 10 Key Challenges in Electronics Thermal Design
(전자부품 열 설계의 10대 주요 난제)

전자부품이 점차 초소형으로 제작되면서 패키징 전 단계에서 전력 밀도가 높아지고 있습니다.
소형화는 대다수의 업종에서 변화의 주된 원동력이라 할 수 있는 비용 절감으로 인해 발생하는 현상입니다. 이로 인해 설계 여유가 점차 빠듯해지고 설계 과다를 감내할 수 없게 됩니다. 이는 특히 제품을 물리적으로 설계하는 경우 두드러집니다.

이 경우 설계 과다 오류를 범하면 중량, 부피가 늘어나고 경우에 따라 생산 및 조립 비용이 늘어나므로 최종 제품의 생산 비용도 그만큼 인상되게 됩니다. 전자제품의 작동성과 장기간 지속되는 안정성을 확보하려면 열을 제거하는 것이 대단히 중요합니다. 부품 온도를 사양 범위 내로 유지하는 것이 설계를 허용할 수 있을지 여부를 판단하는 데 사용되는 보편적인 기준이라 할 수 있습니다.

냉각 솔루션을 사용하면 제품의 중량, 부피와 비용은 증가하지만 기능 면에서는 별다른 이점을 제공하지 않습니다. 냉각 솔루션이 제공하는 것은 바로 안정성입니다. 대부분의 전자제품은 냉각 기능 없이는 몇 분 안에 고장을 일으키고 맙니다. 누설 전류, 나아가 누설 전력은 다이 단계의 형상 크기가 작을수록 그 규모가 늘어납니다. 누설 현상은 온도에 좌우되기 때문에 열 설계가 그만큼 더 중요하며, 사물 인터넷(IoT) 연결 기기의 전력을 보전할 필요성 또한 그와 비슷하게 중요합니다. 그렇다면 조직 내 엔지니어링 담당자가 복잡하거나 고전력을 요구하는 전자부품을 포함한 제품을 개발하는 과정에 관여하면서 여타 설계 기준에 부합하는 동시에 제품의 열 성능도 확보하려면 어떻게 해야 할까요?

이 물음에 답하기 위해 전자부품 열 설계의 10대 주요 난제를 살펴보았습니다.

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