Die hitte wat deur elektroniese toerusting tydens werking opgewek word, veroorsaak dat die interne temperatuur van die toerusting vinnig styg. As die hitte nie betyds verdryf word nie, sal die toerusting aanhou verhit, die toestel sal misluk as gevolg van oorverhitting, en die betroubaarheid van die elektroniese toerusting sal afneem. Daarom is dit baie belangrik om hitte na die stroombaanbord te versprei.
Faktorontleding van temperatuurstyging van gedrukte stroombaanbord
Die direkte oorsaak van die temperatuurstyging van die gedrukte bord is te wyte aan die teenwoordigheid van kringkragverbruiktoestelle, en elektroniese toestelle het kragverbruik in verskillende grade, en die hitte-intensiteit verander met die kragverbruik.
Twee verskynsels van temperatuurstyging in gedrukte borde:
(1) Plaaslike temperatuurstyging of groot area temperatuurstyging;
(2) Korttermyn temperatuurstyging of langtermyn temperatuurstyging.
By die ontleding van PCB termiese kragverbruik, gewoonlik uit die volgende aspekte.
Elektriese kragverbruik
(1) Ontleed kragverbruik per oppervlakte-eenheid;
(2) Ontleed die verspreiding van kragverbruik op die PCB-kringbord.
2. Die struktuur van die gedrukte bord
(1) Die grootte van die gedrukte bord;
(2) Materiaal van gedrukte bord.
3. Installasie metode van gedrukte bord
(1) Installasiemetode (soos vertikale installasie en horisontale installasie);
(2) Seëltoestand en afstand vanaf die omhulsel.
4. Termiese straling
(1) Emissievermoë van gedrukte bordoppervlak;
(2) Die temperatuurverskil tussen die gedrukte bord en die aangrensende oppervlak en hul absolute temperatuur;
5. Hittegeleiding
(1) Installeer die verkoeler;
(2) Geleiding van ander installasie strukturele dele.
6. Termiese konveksie
(1) Natuurlike konveksie;
(2) Geforseerde verkoeling konveksie.
Die ontleding van bogenoemde faktore vanaf die PCB is 'n effektiewe manier om die temperatuurstyging van die gedrukte bord op te los. Hierdie faktore is dikwels verwant en afhanklik in 'n produk en stelsel. Die meeste faktore moet volgens die werklike situasie ontleed word, slegs vir 'n spesifieke werklike situasie. Slegs in hierdie situasie kan die parameters van temperatuurstyging en kragverbruik korrek bereken of geskat word.
Kringbord verkoeling metode
1. Hoë hitte genererende toestel plus hitte sink en hitte geleidingsplaat
Wanneer 'n paar toestelle in die PCB 'n groot hoeveelheid hitte opwek (minder as 3), kan 'n hitte-afleider of hittepyp by die hittegenererende toestel gevoeg word. Wanneer die temperatuur nie verlaag kan word nie, kan 'n hitte sink met 'n waaier gebruik word om die hitte-afvoer effek te verbeter. Wanneer daar meer verhittingstoestelle is (meer as 3), kan 'n groot hitte-afvoerbedekking (bord) gebruik word. Dit is 'n spesiale verkoeler wat aangepas is volgens die posisie en hoogte van die verwarmingstoestel op die PCB-bord of in 'n groot plat verkoeler Knip die hoogte van verskillende komponente uit. Maak die hitte-afvoerbedekking aan die komponentoppervlak vas, en kontak elke komponent om hitte te verdryf. As gevolg van die swak konsekwentheid van die komponente tydens samestelling en sweiswerk, is die hitte-afvoer effek egter nie goed nie. Gewoonlik word 'n sagte termiese faseverandering termiese pad op die komponentoppervlak bygevoeg om die hitte-afvoer-effek te verbeter.
2. Hitteafvoer deur die PCB-bord self
Tans is die wyd gebruikte PCB-plate koperbedekte/epoksieglasdoeksubstrate of fenoliese harsglasdoeksubstrate, en 'n klein hoeveelheid papiergebaseerde koperbedekte plate word gebruik. Alhoewel hierdie substrate uitstekende elektriese werkverrigting en verwerkingsprestasie het, het hulle swak hitteafvoer. As 'n hitte-afvoerroete vir hoë hitte-genererende komponente, kan daar kwalik van die PCB self verwag word om hitte van die hars van die PCB af te lei, maar om hitte van die oppervlak van die komponent na die omringende lug af te lei. Aangesien elektroniese produkte egter die era van miniaturisering van komponente, hoëdigtheid-installasie en hoë-hitte-samestelling betree het, is dit nie genoeg om op die oppervlak van komponente met 'n baie klein oppervlakte te vertrou om hitte te verdryf nie. Terselfdertyd, as gevolg van die swaar gebruik van oppervlak-gemonteerde komponente soos QFP en BGA, word die hitte wat deur die komponente gegenereer word in groot hoeveelhede na die PCB-bord oorgedra. Daarom is die beste manier om die hitte-afvoer op te los, om die hitte-afvoervermoë van die PCB self in direkte kontak met die verwarmingselement te verbeter. Gedrag of uitstuur.
3. Neem redelike roete-ontwerp aan om hitte-afvoer te bereik
Omdat die termiese geleidingsvermoë van die hars in die vel swak is, en die koperfoelielyne en -gate goeie geleiers van hitte is, is die verbetering van die koperfoelieresidue en die verhoging van die termiese geleidingsgate die belangrikste manier van hitte-afvoer.
Om die hitte-afvoerkapasiteit van die PCB te evalueer, is dit nodig om die ekwivalente termiese geleidingsvermoë (nege ekw) van die saamgestelde materiaal wat bestaan uit verskeie materiale met verskillende termiese geleidingsvermoëkoëffisiënte te bereken—die isolerende substraat vir PCB.
4. Vir toerusting wat gratis konveksie lugverkoeling gebruik, is dit die beste om die geïntegreerde stroombane (of ander toestelle) vertikaal of horisontaal te rangskik.
5. Toestelle op dieselfde gedrukte bord moet soveel as moontlik volgens hul hitte-opwekking en hitte-afvoer gerangskik word. Toestelle met klein hitte-opwekking of swak hitteweerstand (soos klein seintransistors, kleinskaalse geïntegreerde stroombane, elektrolitiese kapasitors, ens.) word in Die boonste stroom van die verkoelingslugvloei (by die ingang), toestelle met groot hitte-opwekking of goeie hitteweerstand (soos kragtransistors, grootskaalse geïntegreerde stroombane, ens.) word op die mees stroomafwaarts van die verkoelingslugvloei geplaas.
6. In die horisontale rigting moet die hoëkragtoestelle so na as moontlik aan die rand van die gedrukte bord geplaas word om die hitte-oordragpad te verkort; in die vertikale rigting moet die hoëkragtoestelle so na as moontlik aan die bokant van die gedrukte bord geplaas word om die temperatuur van hierdie toestelle te verlaag wanneer daar aan ander toestelle gewerk word Impak.
7. Die temperatuursensitiewe toestel word die beste geplaas in die area met die laagste temperatuur (soos die onderkant van die toestel). Moet dit nooit direk bo die hittegenererende toestel plaas nie. Veelvuldige toestelle word verkieslik op die horisontale vlak verskuif.
8. Die hitte-afvoer van die gedrukte bord in die toerusting hang hoofsaaklik af van die lugvloei, dus moet die lugvloeipad in die ontwerp bestudeer word, en die toestel of die gedrukte stroombaan moet redelik gekonfigureer word. Wanneer die lug vloei, is dit altyd geneig om te vloei waar die weerstand klein is, dus wanneer toestelle op die gedrukte stroombaan gekonfigureer word, is dit nodig om te verhoed dat 'n groot lugruimte in 'n sekere area verlaat word. Die konfigurasie van verskeie gedrukte stroombaanborde in die hele masjien moet ook aandag gee aan dieselfde probleem.
9. Vermy die konsentrasie van warm kolle op die PCB, versprei die krag eweredig op die PCB so veel as moontlik, en hou die temperatuur prestasie van die PCB oppervlak uniform en konsekwent. Dit is dikwels moeilik om streng eenvormige verspreiding in die ontwerpproses te bereik, maar dit is nodig om gebiede met te hoë kragdigtheid te vermy om warm kolle te vermy wat die normale werking van die hele stroombaan beïnvloed. Indien toestande dit toelaat, is termiese doeltreffendheidontleding van gedrukte stroombane nodig. Byvoorbeeld, termiese doeltreffendheid indeks analise sagteware modules bygevoeg in sommige professionele PCB ontwerp sagteware kan ontwerpers help om stroombaan ontwerp te optimaliseer.