ความร้อน: สิ่งที่ผู้ซื้อต้องรู้

การจัดการระบายความร้อนเป็นพระเอกของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ทำให้อุปกรณ์เย็นและทำงานได้อย่างถูกต้อง สำหรับผู้เชี่ยวชาญด้านการจัดซื้อการระบุผลิตภัณฑ์ระบายความร้อนประเภทต่าง ๆ การทำความเข้าใจวิธีการทำงานและการคำนึงถึงข้อพิจารณาเกี่ยวกับระยะเวลารอคอยสินค้าสามารถช่วยให้พวกเขาจัดหาโซลูชันที่ดีที่สุดได้

การออกแบบระบบระบายความร้อนไม่ใช่สิ่งที่ผู้เชี่ยวชาญด้านการจัดซื้อสามารถทำได้โดยลำพัง วิศวกรควรมีส่วนร่วมเนื่องจากต้องใช้วิธีการที่แตกต่างจากการจัดหาชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์มาตรฐาน

วิธีหนึ่งในการแบ่งผลิตภัณฑ์ระบายความร้อนประเภทต่างๆคือการระบายความร้อนแบบแอคทีฟและการระบายความร้อนแบบพาสซีฟ Active Cooling ใช้พลังงานในการระบายความร้อนเช่นพัดลม (AC หรือDC) หรือ อุปกรณ์ Peltier เทคโนโลยีการทำความเย็นที่ไม่ต้องใช้พลังงาน ได้แก่ จาระบี สีโป๊ว หรือแผ่นกันความร้อน

รูปที่ 1: Copal เจ้าของ  F310R-05LLC แอ็กเซียล 5 V_DC สามารถใช้พัดลมเพื่อระบายความร้อนได้ (แหล่งรูปภาพ: Nidec Copal Electronics)

พื้นที่

การพิจารณาที่สำคัญที่สุดคือพื้นที่ว่างเพียงใด ตัวอย่างเช่นคอมพิวเตอร์ที่มีฝาปิดขนาดใหญ่จะมีพื้นที่สำหรับพัดลมมากมาย

ต้องเผชิญกับแอพพลิเคชั่นเช่นอุปกรณ์สวมใส่หรือโทรศัพท์มือถือ พื้นที่ถือเป็นสิ่งที่ต้องคำนึงถึงอย่างยิ่ง โซลูชันระบายความร้อนขนาดใหญ่จะไม่ทำงาน จำเป็นต้องใช้แผ่นกันความร้อน, เจลหรือจาระบีแทน นี่คือประเภทของโซลูชันที่สามารถใช้เพื่อลดข้อจำกัดของพื้นที่ สิ่งสำคัญคือต้องสังเกตประเภทของส่วนประกอบและโมดูลที่สร้างความร้อนเช่นโมดูล RF ไร้สายและอุปกรณ์จ่ายไฟ

การกระจายความร้อน

ความร้อนที่เกิดจากส่วนประกอบจะต้องกระจายออกไปภายนอกแอปพลิเคชัน ไม่เพียงพอที่จะดูดซับความร้อนจำเป็นต้องถ่ายเทไปยังสิ่งอื่นไม่ว่าจะเป็นกรณีพื้นที่อื่นหรือในอากาศ

การจัดการความร้อนเป็นเรื่องของการระบายความร้อนออกจากส่วนประกอบและกระจายไปที่อื่น หากส่วนประกอบถูกดูดซับความร้อนแทนที่จะถูกขจัดออกไปในกรณีที่ดีที่สุดจะทำให้ประสิทธิภาพการทำงานช้าลงและในกรณีที่เลวร้ายที่สุดจะทำลายชิ้นส่วนนั้น

ในการใช้งานที่มีพื้นที่ว่าง แผงระบายความร้อน สามารถใช้ได้ แผงระบายความร้อนคือแผงโลหะหรือเซรามิกซึ่งวางอยู่บนส่วนประกอบ ครีบระบายความร้อนมีครีบหรือซี่โครงซึ่งถ่ายเทความร้อนจากส่วนประกอบสู่อากาศ ต้องติดตั้งแผงระบายความร้อนเข้ากับส่วนประกอบอย่างแน่นหนา พื้นผิวของส่วนประกอบอาจดูเหมือนเรียบ แต่จริงๆแล้วไม่ใช่ พื้นผิวระหว่างแผ่นระบายความร้อนและส่วนประกอบต้องเต็มไปด้วยวัสดุตัวกลางเช่น แผ่นยืดหยุ่น, เจล หรือจาระบี แผ่นระบายความร้อนบางรุ่นมาพร้อมกับแผ่นรองกลางที่รวมเข้ากับฐาน

รูปที่ 2: Chemtronics แผงระบายความร้อน จาระบี ใช้เพื่อเติมเต็มช่องว่างระหว่างส่วนประกอบที่กำลังระบายความร้อนและตัวระบายความร้อนเพื่อการถ่ายเทความร้อนที่ดีขึ้น (แหล่งรูปภาพ: Chemtronics)

เวลา

สิ่งที่สำคัญพอ ๆ กับวิธีการแก้ปัญหาที่ถูกเลือกนั่นก็คือมันถูกเลือกเมื่อไหร่ พารามิเตอร์ทางเทคนิคที่สำคัญที่สุดสองประการสำหรับแผ่นระบายความร้อนซึ่งเป็นวิธีการแก้ปัญหายอดนิยมคือความร้อนที่สามารถกระจายได้และทำได้เร็วเพียงใด นั่นคือสิ่งที่ต้องคำนวณก่อนหรือระหว่างขั้นตอนการออกแบบ จากนั้นจะต้องมีการทดสอบในการใช้งานจริงซึ่งเป็นที่ที่วิศวกรควรมีส่วนร่วม

พารามิเตอร์หลักต่อไปที่ต้องพิจารณาคือความยืดหยุ่นของแผ่นรองต้องมีความยืดหยุ่นเพียงใด ในตอนนี้สิ่งสำคัญคือต้องพิจารณาว่าการใช้งานควรใช้แบบแผ่นหรือเจล เจลสามารถเป็นได้ทั้งจารบีหรือผงสำหรับอุดรู ปัญหาอย่างหนึ่งของจาระบีคือการบำรุงรักษาอาจเป็นปัญหาสกปรกและยุ่งเหยิงหากจำเป็นต้องทำใหม่หรือซ่อมแซมส่วนประกอบที่ทาด้วยน้ำมัน นอกจากนี้ในระยะยาวจาระบียังไม่มีความน่าเชื่อถือมากนักเนื่องจากบางครั้งอาจสูญเสียรูปร่างและกระจายไปทั่วพื้นผิวของส่วนประกอบไม่เท่ากัน ในทางกลับกันจาระบีมีราคาถูกกว่าสารละลายอื่น ๆ มาก

โดยส่วนใหญ่แล้วแผ่นรองจะดีกว่า แต่ควรตัดให้พอดีกับรูปร่างของส่วนประกอบ ลักษณะที่กำหนดเองของการใช้โซลูชันแพดหมายความว่าอาจมีค่าใช้จ่ายเพิ่มเติม ผู้เชี่ยวชาญด้านการจัดซื้อควรคำนึงถึงตัวแปรเหล่านี้ทั้งหมดรวมทั้งคุณภาพและเวลาเพิ่มเติมที่ผู้ผลิตต้องใช้ในการตัดแผ่นอิเล็กโทรด

สำหรับระยะเวลารอคอยสินค้าผู้ผลิตส่วนใหญ่จะอ้างอิงมาตราส่วนเวลามาตรฐานเช่นห้าถึงหกสัปดาห์และอาจเพิ่มอีกหนึ่งถึงสองสัปดาห์สำหรับการตรวจสอบล่วงหน้า ผู้ผลิตบางรายอาจเสนอราคานานถึง 12 สัปดาห์เนื่องจากวัสดุที่ใช้เป็นวัตถุดิบหลายชนิดรวมกันจึงขึ้นอยู่กับผู้ผลิตรายอื่น ดังนั้นปัญหาภายนอกอาจทำให้เวลารอคอยสินค้าล่าช้า

ตัวอย่างเช่นแผ่นดินไหวที่ญี่ปุ่นซึ่งเกิดขึ้นเมื่อหลายปีก่อนได้ทำลายโรงงานกาวหลายแห่ง กาวเป็นส่วนประกอบหลักของแผ่นอิเล็กโทรดดังนั้นระยะเวลาในการรอคอยจึงขยายเป็น 16 สัปดาห์หรือนานกว่านั้น ด้วยโควิด-19 โรงงานบางแห่งปิดตัวลง อย่างไรก็ตามเนื่องจากการถือครองสต็อกเวลาในการรอคอยของ DigiKey ยังคงไม่ได้รับผลกระทบและอิทธิพลของการระบาดจึงมีน้อย ท้ายที่สุดแล้วขึ้นอยู่กับการใช้งานและการแข่งขันด้านราคา

การตรวจสอบย้อนกลับ

สำหรับการจัดการความร้อนการตรวจสอบย้อนกลับของส่วนประกอบยังเป็นข้อพิจารณาที่สำคัญ DigiKey ซื้อโดยตรงจากผู้ผลิตเท่านั้นเพื่อให้แน่ใจว่าเป็นของแท้ นอกจากนี้ยังช่วยให้ผู้ซื้อแยกปัญหาที่อาจเกิดขึ้นกับต้นแบบได้อย่างรวดเร็วและเข้าถึงต้นตอของปัญหาได้เร็วขึ้น

อีกเหตุผลหนึ่งที่การตรวจสอบย้อนกลับมีความสำคัญในการจัดการความร้อนคืออายุการเก็บรักษา ด้วยแผ่นความร้อนชนิดพิเศษจาระบีหรือสีโป๊วเป็นสิ่งสำคัญที่ผู้จัดจำหน่ายให้ความสำคัญกับอายุการเก็บรักษา แผ่นอิเล็กโทรดผู้ผลิตและเคมีต่าง ๆ ล้วนมีอายุการเก็บรักษาที่แตกต่างกัน: บางครั้งอาจเป็นหนึ่งปีบางครั้งอาจเป็นห้าปีและสำหรับอื่น ๆ อาจไม่มีกำหนด ไม่ว่าจะต้องถูกนำมาพิจารณาโดยผู้เชี่ยวชาญด้านการจัดหาในระหว่างขั้นตอนการจัดซื้อ

ในขณะที่การจัดหาโซลูชันการจัดการระบายความร้อนอาจมีความซับซ้อนมากกว่าชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ทั่วไป แต่อาจเป็นประสบการณ์ที่คุ้มค่ามากโดยมอบเส้นทางใหม่ให้กับทีมวิศวกรรมและทีมจัดซื้อเพื่อทำงานร่วมกัน DigiKey นำเสนอชิ้นส่วนการจัดการความร้อนที่แตกต่างกันหลายพันรายการจากสต็อกสำหรับการจัดส่งทันทีจากผู้ผลิตที่มีคุณภาพมากกว่า 65 แบรนด์ เช่นเคย DigiKey และทีมวิศวกรของ บริษัท พร้อมให้การสนับสนุนลูกค้าตลอด 24 ชั่วโมงทุกวันสำหรับผู้เชี่ยวชาญด้านการจัดซื้อที่กำลังตัดสินใจเกี่ยวกับโซลูชันการจัดการระบายความร้อน