تؤدي الحرارة الناتجة عن المعدات الإلكترونية أثناء التشغيل إلى ارتفاع درجة الحرارة الداخلية للمعدات بسرعة. إذا لم يتم تبديد الحرارة في الوقت المناسب ، فستستمر الجهاز في التسخين ، وسوف يفشل الجهاز بسبب ارتفاع درجة الحرارة ، وسوف تنخفض موثوقية المعدات الإلكترونية. لذلك ، من المهم للغاية تبديد الحرارة إلى لوحة الدائرة.

تحليل عامل ارتفاع درجة حرارة لوحة الدوائر المطبوعة

يرجع السبب المباشر لارتفاع درجة حرارة اللوحة المطبوعة إلى وجود أجهزة استهلاك طاقة الدائرة ، والأجهزة الإلكترونية لديها استهلاك الطاقة بدرجات متفاوتة ، وتتغير شدة الحرارة مع استهلاك الطاقة.

ظاهرين من ارتفاع درجة الحرارة في الألواح المطبوعة:
(1) ارتفاع درجة الحرارة المحلية أو ارتفاع درجة حرارة المساحة الكبيرة ؛
(2) ارتفاع درجة الحرارة على المدى القصير أو ارتفاع درجة الحرارة على المدى الطويل.

عند تحليل استهلاك الطاقة الحرارية ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، بشكل عام من الجوانب التالية.

استهلاك الطاقة الكهربائية
(1) تحليل استهلاك الطاقة لكل وحدة مساحة ؛
(2) تحليل توزيع استهلاك الطاقة على لوحة دائرة PCB.

2. هيكل اللوحة المطبوعة
(1) حجم اللوحة المطبوعة ؛
(2) مادة المطبوعة.

3. طريقة التثبيت للوحة المطبوعة
(1) طريقة التثبيت (مثل التثبيت الرأسي والتثبيت الأفقي) ؛
(2) حالة الختم والمسافة من الغلاف.

4. الإشعاع الحراري
(1) انبعاث سطح اللوحة المطبوعة ؛
(2) اختلاف درجة الحرارة بين اللوحة المطبوعة والسطح المجاور ودرجة حرارتها المطلقة ؛

5. توصيل الحرارة
(1) تثبيت المبرد ؛
(2) توصيل الأجزاء الهيكلية للتركيب الأخرى.

6. الحمل الحراري
(1) الحمل الحراري الطبيعي ؛
(2) الحمل الحراري التبريد القسري.

يعد تحليل العوامل المذكورة أعلاه من PCB وسيلة فعالة لحل ارتفاع درجة حرارة اللوحة المطبوعة. هذه العوامل غالبا ما تكون مرتبطة واعتمدة في المنتج والنظام. يجب تحليل معظم العوامل وفقًا للوضع الفعلي ، فقط للحصول على موقف فعلي محدد. فقط في هذا الموقف ، يمكن حساب معلمات ارتفاع درجة الحرارة واستهلاك الطاقة أو تقديرها بشكل صحيح.

طريقة تبريد لوحة الدوائر

1. جهاز توليد الحرارة العالي بالإضافة إلى بالوعة الحرارة ولوحة التوصيل الحراري
عندما تنشئ عدد قليل من الأجهزة في ثنائي الفينيل متعدد الكلور كمية كبيرة من الحرارة (أقل من 3) ، يمكن إضافة بالوعة الحرارة أو أنبوب الحرارة إلى جهاز توليد الحرارة. عندما لا يمكن تخفيض درجة الحرارة ، يمكن استخدام بالوعة حرارة مع مروحة لتعزيز تأثير تبديد الحرارة. عندما يكون هناك المزيد من أجهزة التدفئة (أكثر من 3) ، يمكن استخدام غطاء تبديد حراري كبير (لوحة). إنه مشعاع خاص مخصص وفقًا لموضع وارتفاع جهاز التدفئة على لوحة ثنائي الفينيل متعدد الكلور أو في برعيد مسطح كبير يقطع ارتفاع المكونات المختلفة. اربط غطاء تبديد الحرارة على سطح المكون ، واتصل بكل مكون لتبديد الحرارة. ومع ذلك ، بسبب ضعف الاتساق للمكونات أثناء التجميع واللحام ، فإن تأثير تبديد الحرارة ليس جيدًا. عادة ما تتم إضافة وسادة حرارية لتغيير الطور الحراري على سطح المكون لتحسين تأثير تبديد الحرارة.

2. تبديد الحرارة من خلال لوحة PCB نفسها
في الوقت الحاضر ، فإن لوحات ثنائي الفينيل متعدد الكلور المستخدمة على نطاق واسع هي ركائز من القماش الزجاجي النحاسي/الإيبوكسي أو ركائز القماش الزجاجية الراتنجات الفينولية ، ويتم استخدام كمية صغيرة من ألواح النحاس التي تعتمد على النحاس. على الرغم من أن هذه الركائز لديها أداء كهربائي ممتاز وأداء معالجة ، إلا أنها تتمتع بتبديد حراري ضعيف. كطريق تبديد الحرارة للمكونات العالية المولدة للحرارة ، لا يمكن توقع أن يقوم PCB نفسه بإجراء الحرارة من راتنج ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، ولكن لتبديد الحرارة من سطح المكون إلى الهواء المحيط. ومع ذلك ، حيث دخلت المنتجات الإلكترونية في عصر تصغير المكونات ، والتركيب عالي الكثافة ، وتجميع الحرارة العالية ، لا يكفي الاعتماد على سطح المكونات ذات مساحة سطح صغيرة جدًا لتبديد الحرارة. في الوقت نفسه ، نظرًا للاستخدام الكثيف للمكونات المثبتة على السطح مثل QFP و BGA ، يتم نقل الحرارة الناتجة عن المكونات إلى لوحة ثنائي الفينيل متعدد الكلور بكميات كبيرة. لذلك ، فإن أفضل طريقة لحل تبديد الحرارة هي تحسين سعة تبديد الحرارة لثنائي الفينيل متعدد الكلور نفسه في اتصال مباشر مع عنصر التدفئة. السلوك أو الانبعاث.

3. اعتماد تصميم توجيه معقول لتحقيق تبديد الحرارة
نظرًا لأن الموصلية الحرارية للراتنج في الورقة سيئة ، فإن خطوط ورقائق النحاس والثقوب هي موصلات جيدة للحرارة ، مما يؤدي إلى تحسين معدل رقائق النحاس وزيادة ثقوب التوصيل الحراري هي الوسيلة الرئيسية لتبديد الحرارة.
لتقييم قدرة تبديد الحرارة في ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، من الضروري حساب الموصلية الحرارية المكافئة (تسعة مكافئ) للمادة المركبة المكونة من مواد مختلفة مع معاملات الموصلية الحرارية المختلفة - الركيزة العازلة ل PCB.

4. بالنسبة للمعدات التي تستخدم تبريد الهواء الحراري المجاني ، من الأفضل ترتيب الدوائر المتكاملة (أو الأجهزة الأخرى) رأسياً أو أفقياً.

5. يجب ترتيب الأجهزة على نفس اللوحة المطبوعة وفقًا لتوليد الحرارة وتبديد الحرارة قدر الإمكان. يتم وضع الأجهزة ذات الولادة الصغيرة أو مقاومة الحرارة السيئة (مثل ترانزستورات الإشارة الصغيرة ، والدوائر المتكاملة على نطاق صغير ، والمكثفات الكهربائية ، وما إلى ذلك) في مجرى الهواء العلوي من تدفق الهواء التبريد (عند المدخل) ، يتم وضع الأجهزة ذات التوليد الكبير للحرارة أو المقاومة الجيدة للحرارة (مثل ترانسيستورات الطاقة الكبيرة المتكاملة.

6. في الاتجاه الأفقي ، يجب وضع الأجهزة عالية الطاقة في أقرب وقت ممكن إلى حافة اللوحة المطبوعة لتقصير مسار نقل الحرارة ؛ في الاتجاه الرأسي ، يجب وضع الأجهزة عالية الطاقة في أقرب وقت ممكن من الجزء العلوي من اللوحة المطبوعة لتقليل درجة حرارة هذه الأجهزة عند العمل على الأجهزة الأخرى.

7. إن الجهاز الحساس لدرجة الحرارة هو وضع أفضل في المنطقة مع أدنى درجة حرارة (مثل أسفل الجهاز). لا تضعه مباشرة فوق جهاز توليد الحرارة. ويفضل أن تكون أجهزة متعددة متداخلة على المستوى الأفقي.

8. يعتمد تبديد الحرارة للوحة المطبوعة في الجهاز بشكل أساسي على تدفق الهواء ، لذلك يجب دراسة مسار تدفق الهواء في التصميم ، ويجب تكوين الجهاز أو لوحة الدائرة المطبوعة بشكل معقول. عندما يتدفق الهواء ، يميل دائمًا إلى التدفق حيث تكون المقاومة صغيرة ، لذلك عند تكوين الأجهزة على لوحة الدوائر المطبوعة ، من الضروري تجنب ترك مساحة هوائية كبيرة في منطقة معينة. يجب أن ينتبه تكوين لوحات الدوائر المطبوعة المتعددة في الجهاز بأكمله أيضًا إلى نفس المشكلة.

9. تجنب تركيز النقاط الساخنة على ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، وتوزيع الطاقة بشكل متساوٍ على ثنائي الفينيل متعدد الكلور قدر الإمكان ، والحفاظ على أداء درجة حرارة سطح PCB موحد ومتسق. غالبًا ما يكون من الصعب تحقيق توزيع موحد صارم في عملية التصميم ، ولكن من الضروري تجنب المناطق ذات كثافة طاقة عالية جدًا لتجنب النقاط الساخنة التي تؤثر على التشغيل الطبيعي للدائرة بأكملها. إذا سمحت الظروف ، فإن تحليل الكفاءة الحرارية للدوائر المطبوعة أمر ضروري. على سبيل المثال ، يمكن أن تساعد وحدات برامج تحليل مؤشر الكفاءة الحرارية المضافة في بعض برامج تصميم PCB المهنية المصممين على تحسين تصميم الدوائر.