Цяпло, якое выдзяляецца электронным абсталяваннем падчас працы, выклікае хуткае павышэнне ўнутранай тэмпературы абсталявання. Калі своечасова не адвесці цяпло, то абсталяванне будзе працягваць награвацца, прыбор будзе выходзіць з ладу з-за перагрэву, а надзейнасць электроннага абсталявання будзе зніжацца. Такім чынам, вельмі важна адводзіць цяпло на друкаваную плату.
Фактарны аналіз павышэння тэмпературы друкаванай платы
Прамая прычына павышэння тэмпературы друкаванай платы звязана з наяўнасцю ланцуговых энергаспажывальных прылад, а электронныя прылады спажываюць энергію ў рознай ступені, і інтэнсіўнасць цяпла змяняецца ў залежнасці ад спажывання энергіі.
Дзве з'явы павышэння тэмпературы ў друкаваных платах:
(1) Мясцовае павышэнне тэмпературы або павышэнне тэмпературы на вялікай тэрыторыі;
(2) Кароткачасовае або працяглае павышэнне тэмпературы.
Пры аналізе спажывання цеплавой энергіі друкаванай платы, як правіла, з наступных аспектаў.
Спажыванне электраэнергіі
(1) Аналіз энергаспажывання на адзінку плошчы;
(2) Прааналізуйце размеркаванне спажыванай энергіі на друкаванай плаце.
2. Структура друкаванай дошкі
(1) Памер друкаванай платы;
(2) Матэрыял друкаванай платы.
3. Спосаб мантажу друкаванай платы
(1) Спосаб ўстаноўкі (напрыклад, вертыкальная ўстаноўка і гарызантальная ўстаноўка);
(2) Стан герметычнасці і адлегласць ад кажуха.
4. Цеплавое выпраменьванне
(1) Каэфіцыент выпраменьвання паверхні друкаванай платы;
(2) розніца тэмператур паміж друкаванай платай і прылеглай паверхняй і іх абсалютная тэмпература;
5. Цеплаправоднасць
(1) Усталюйце радыятар;
(2) Правядзенне іншых канструктыўных частак ўстаноўкі.
6. Цеплавая канвекцыя
(1) Натуральная канвекцыя;
(2) Прымусовае астуджэнне канвекцыя.
Аналіз вышэйпералічаных фактараў з друкаванай платы з'яўляецца эфектыўным спосабам вырашыць праблему павышэння тэмпературы друкаванай платы. Гэтыя фактары часта звязаны і залежаць у прадукце і сістэме. Большасць фактараў трэба аналізаваць у адпаведнасці з рэальнай сітуацыяй, толькі для канкрэтнай рэальнай сітуацыі. Толькі ў гэтай сітуацыі можна правільна разлічыць або ацаніць параметры павышэння тэмпературы і спажыванай магутнасці.
Спосаб астуджэння друкаванай платы
1. Прылада з высокай цеплагенерацыяй плюс радыятар і цеплаправодная пласціна
Калі некалькі прылад у друкаванай плаце выпрацоўваюць вялікую колькасць цяпла (менш за 3), да цеплавыдзяляльнай прылады можна дадаць радыятар або цеплавую трубку. Калі тэмпературу нельга панізіць, для ўзмацнення эфекту рассейвання цяпла можна выкарыстоўваць радыятар з вентылятарам. Пры большай колькасці ацяпляльных прыбораў (больш за 3) можна выкарыстоўваць вялікую цеплаадводную вечка (дошку). Гэта спецыяльны радыятар, настроены ў адпаведнасці з становішчам і вышынёй награвальнага прыбора на друкаванай плаце або ў вялікім плоскім радыятары, выразаным па вышыні розных кампанентаў. Замацуеце вечка рассейвання цяпла на паверхні кампанента і дакраніцеся да кожнага кампанента, каб рассейваць цяпло. Аднак з-за дрэннай кансістэнцыі кампанентаў падчас зборкі і зваркі эфект рассейвання цяпла дрэнны. Звычайна на паверхню кампанента дадаецца мяккая цеплавая термофазовая пракладка для паляпшэння эфекту рассейвання цяпла.
2. Адвод цяпла праз саму друкаваную плату
У цяперашні час шырока выкарыстоўваюцца пласціны з друкаванай платы - гэта падкладкі з меддзю/эпаксіднай шклотканінай або шклотканіны з фенольнай смалы, а таксама выкарыстоўваецца невялікая колькасць папяровых пласцін з медным пакрыццём. Хоць гэтыя падкладкі маюць выдатныя электрычныя характарыстыкі і прадукцыйнасць апрацоўкі, яны дрэнна адводзяць цяпло. Як шлях рассейвання цяпла для кампанентаў з высокай цеплавыдзяленнем, сама друкаваная плата наўрад ці будзе праводзіць цяпло ад смалы друкаванай платы, але рассейваць цяпло ад паверхні кампанента ў навакольнае паветра. Аднак, паколькі электронныя прадукты ўступілі ў эру мініяцюрызацыі кампанентаў, высокай шчыльнасці ўстаноўкі і высокай цеплавой зборкі, недастаткова спадзявацца на паверхню кампанентаў з вельмі малой плошчай паверхні для рассейвання цяпла. У той жа час з-за інтэнсіўнага выкарыстання кампанентаў для павярхоўнага мантажу, такіх як QFP і BGA, цяпло, якое выпрацоўваецца кампанентамі, у вялікіх колькасцях перадаецца друкаванай плаце. Такім чынам, лепшы спосаб вырашыць праблему рассейвання цяпла - палепшыць здольнасць рассейвання цяпла самой друкаванай платы пры непасрэдным кантакце з награвальным элементам. Дырыжыраваць або выпраменьваць.
3. Прыміце разумны дызайн маршрутызацыі для дасягнення рассейвання цяпла
Паколькі цеплаправоднасць смалы ў лісце дрэнная, а лініі і адтуліны з меднай фальгі з'яўляюцца добрымі праваднікамі цяпла, паляпшэнне рэшткавага каэфіцыента меднай фальгі і павелічэнне адтулін для цеплаправоднасці з'яўляюцца асноўнымі сродкамі рассейвання цяпла.
Каб ацаніць здольнасць цеплаадводу друкаванай платы, неабходна разлічыць эквівалентную цеплаправоднасць (дзевяць экв) кампазітнага матэрыялу, які складаецца з розных матэрыялаў з рознымі каэфіцыентамі цеплаправоднасці — ізаляцыйнай падкладкі для друкаванай платы.
4. Для абсталявання, якое выкарыстоўвае паветранае астуджэнне з свабоднай канвекцыяй, лепш за ўсё размяшчаць інтэгральныя схемы (ці іншыя прылады) вертыкальна або гарызантальна.
5. Прылады на адной друкаванай плаце павінны быць размешчаны ў адпаведнасці з іх выпрацоўкай і цеплааддачай, наколькі гэта магчыма. Прылады з невялікім вылучэннем цяпла або дрэннай тэрмаўстойлівасцю (напрыклад, малыя сігнальныя транзістары, невялікія інтэгральныя схемы, электралітычныя кандэнсатары і г.д.) размяшчаюцца ў самым верхнім патоку астуджальнага паветранага патоку (на ўваходзе), прылады з вялікім вылучэннем цяпла або добрая тэрмаўстойлівасць (напрыклад, сілавыя транзістары, буйнамаштабныя інтэгральныя схемы і г.д.) размяшчаюцца ніжэй патоку астуджальнага паветра.
6. У гарызантальным кірунку прылады высокай магутнасці павінны быць размешчаны як мага бліжэй да краю друкаванай платы, каб скараціць шлях цеплаперадачы; у вертыкальным напрамку прылады высокай магутнасці павінны быць размешчаны як мага бліжэй да верхняй частцы друкаванай платы, каб знізіць тэмпературу гэтых прылад пры працы на іншых прыладах Impact.
7. Адчувальны да тэмпературы прыбор лепш за ўсё размяшчаць у зоне з самай нізкай тэмпературай (напрыклад, у ніжняй частцы прылады). Ніколі не стаўце яго непасрэдна над прыладай, якая выпрацоўвае цяпло. Некалькі прыбораў пажадана размяшчаць у шахматным парадку на гарызантальнай плоскасці.
8. Цеплавыдзяленне друкаванай платы ў абсталяванні ў асноўным залежыць ад патоку паветра, таму шлях патоку паветра павінен быць вывучаны пры распрацоўцы, а прылада або друкаваная плата павінны быць разумна настроены. Калі паветра цячэ, ён заўсёды імкнецца цячы туды, дзе супраціўленне невялікае, таму пры канфігурацыі прылад на друкаванай плаце неабходна пазбягаць пакідання вялікай паветранай прасторы ў пэўнай зоне. Канфігурацыя некалькіх друкаваных поплаткаў ва ўсёй машыне таксама павінна звярнуць увагу на тую ж праблему.
9. Пазбягайце канцэнтрацыі гарачых кропак на друкаванай плаце, раўнамерна размяркоўвайце энергію на друкаванай плаце, наколькі гэта магчыма, і падтрымлівайце тэмпературныя характарыстыкі паверхні друкаванай платы аднастайнымі і сталымі. Часта цяжка дасягнуць строгага раўнамернага размеркавання ў працэсе праектавання, але неабходна пазбягаць абласцей з занадта высокай шчыльнасцю магутнасці, каб пазбегнуць гарачых кропак, якія ўплываюць на нармальную працу ўсёй схемы. Калі дазваляюць умовы, неабходны аналіз цеплавой эфектыўнасці друкаваных схем. Напрыклад, праграмныя модулі для аналізу індэкса цеплавой эфектыўнасці, дададзеныя ў некаторыя прафесійныя праграмы для праектавання друкаваных плат, могуць дапамагчы дызайнерам аптымізаваць канструкцыю схемы.