电子设备在日常生活中发挥着越来越重要的作用，无论是在住宅还是工业应用中。例如，移动电话等便携式个人电子设备现在被用于从社交到安排工作的所有方面。无论具体的设备是什么，所有电子电路都使用具有非零电阻的元件运行，因此焦耳加热会产生需要管理的热能
半导体器件的故障率随着温度呈指数级增长，热量会在电子器件的焊点上施加显著的应力，从而进一步增加故障的几率。此外，随着设备小型化的兴起，每单位体积设备产生的热量急剧增加。小型化的这些发展，以及对电子设备的普遍依赖性的增加，使这种系统的冷却成为至关重要的问题
冷却电子设备的挑战
随着时间的推移，电子设备变得越来越薄、越来越紧凑，这通过减少热能的表面积和体积来降低可用的热传递潜力可以消散。此外，设备中使用的印刷电路板（PCB）密度越来越大，具有在GHz范围内运行的多个处理器。虽然这种密度可以使电子设备更具成本效益，但它通过在较小的外壳中添加更多的热源来加剧冷却问题，除非提供适当的冷却机制，否则可能会影响整个设备的可靠性
除了密度更高的PCB外，集成电路（IC）本身的密度也随着时间的推移而增加。这些IC芯片内产生的热量会导致内部连接退化，削弱焊点，并加速缩短部件寿命或降低其电气性能的过程。随着消费者对易于携带的小型紧凑型电子设备的需求不断增加，密度不断增加，需要采用更创新的方法来冷却电路板和IC已安装在他们身上。考虑到现代电子产品的严格空间限制，设计师和工程师必须认真考虑为这些部件提供足够的冷却能力，以将集成电路的结温限制在与可靠性能一致的水平
用于冷却电子设备的解决方案
如今，各种方法可用于散热和传导。在集成电路器件中，解决方案可能包括使用碳纳米管或者合成钻石。热导率约为2000W/mK（瓦特每米开尔文）的合成化学气相沉积（CVD）金刚石在被推向更高操作频率和温度的半导体的热管理中的应用越来越多
在电路板层面，最常见的冷却技术包括在电路板内使用金属散热器，将微型热管纳入设计，以及最流行的方法，使用小型风扇进行强制空气冷却。这些方法涉及热管集成，其中导电材料的小管例如铜或铝填充有两相流体以从装置传递热量。被加热的蒸汽将热量带出系统，并将其消散在其他地方，从而冷却电子设备
或者，PCB可以被设计为提供热传递路径，从而提高散热率。另一种方法涉及使用热界面材料，如导热油脂，来填充设备内的空白空间，从而提高整体散热。最后，最常见的方法包括使用风扇进行主动强制空气冷却。尽管存在与风扇尺寸和功耗相关的挑战，但这种方法仍然被广泛采用
展望未来
冷却电子设备是一个复杂的过程，通常涉及多个工程挑战。但是，技术进步和创新、电子设备的持续小型化以及消费者对紧凑型个人电子产品需求的增加，使得适当的设备冷却对于优化产品寿命、安全性和可负担性至关重要
结合传统主动和被动冷却技术的正确实施，材料科学和工业设计的发展现在使制造商能够为当今提供尽可能好的散热s的各种电子设备
资源：
https://www.pelonistechnologies.com/blog/three-challenges-in-cooling-compact-electronic-deviceshttps://www.electronics-cooling.com/2005/11/advances-in-high-performance-cooling-for-electronics/#https://www.nasa.gov/ames-partnerships/technology/technology-opportunity-nanotube-based-device-cooling-systemhttp://www.nmbtc.com/nmb-component-applications/office-equipment/electronic-cooling-fans/index.htmlwww.newagepublishers.com/samplechapter/01151.pdf免责声明：本站内容均由用户发布，不代表本站观点，版权归原作者所有。如涉及版权问题，请与我们联系 或拔打24小时电话 18726012100！侵权投诉
