Учёные Токийского университета разработали новый тип температурного датчика, который устанавливается на пластиковой подложке и позволяет контролировать температуру по всей площади микросхемы, а не только в отдельных критически важных её частях, как это делается сегодня.
С постоянным уменьшением размеров электронных компонентов, их мощность продолжает расти, что приводит к увеличению проблемы нагрева. Традиционные решения с вентиляционными отверстиями и активным охлаждением становятся все менее эффективными в некоторых сценариях. Сегодня при проектировании схем необходимо учитывать тепловые эффекты ещё на этапе разработки, наравне с другими аспектами, такими как электромагнитные помехи и целостность сигнала.
Обычное решение состоит в установке термодатчиков на самых горячих и критически важных участках микросхемы. Однако проблема заключается в том, что они контролируют тепловыделение только точечно и не дают полной картины. Моделирование также не всегда помогает, особенно при малых масштабах компонентов, и его применимость ограничена. Вместо этого учёные из Токийского университета предложили плёночный термодатчик, который не оказывает существенного влияния на механические свойства микросхемы и позволяет контролировать тепловую картину по всей её площади.
Большинство традиционных термодатчиков основано на эффекте Зеебека, который проявляется в виде возникновения ЭДС в месте контакта двух разнородных проводников различной температуры. В предложенном японскими учёными термодатчике используется поперечный эффект Нернста-Эттингсгаузена. Он также преобразует тепло в электричество, но имеет термомагнитную природу и работает в плоскости, перпендикулярной температурному градиенту. На пластиковую плёнку наносятся материалы на основе железа и галлия, что позволяет создать термодатчик с плоской поверхностью. На схемах датчика также возникает эффект Зеебека с более высокой ЭДС, но специальная схема расположения элементов позволяет его подавить. Этот гибкий термодатчик может быть адаптирован под схему любой формы.
Подобный компонент позволяет осуществлять тепловой мониторинг цепи, что продлевает срок службы всего устройства.
