Прост и практичен метод за разсейване на топлината от PCB

При електронно оборудване по време на работа се генерира известно количество топлина, така че вътрешната температура на оборудването се повишава бързо. Ако топлината не се разсее навреме, оборудването ще продължи да се нагрява и устройството ще се повреди поради прегряване. Надеждността на електронното оборудване Производителността ще намалее.

Поради това е много важно да се проведе добро разсейване на топлината върху печатната платка. Разсейването на топлината на печатната платка е много важна връзка, така че каква е техниката за разсейване на топлината на печатната платка, нека я обсъдим заедно по-долу.

01
Разсейване на топлината през самата печатна платка Понастоящем широко използваните платки за печатни платки са медни/епоксидни стъклени тъкани или стъклени тъкани от фенолна смола и се използват малко количество медни платки на хартиена основа.

Въпреки че тези субстрати имат отлични електрически свойства и свойства за обработка, те имат лошо разсейване на топлината. Като метод за разсейване на топлината за компоненти с висока температура е почти невъзможно да се очаква топлината от смолата на самата печатна платка да провежда топлина, но да разсейва топлината от повърхността на компонента към околния въздух.

Въпреки това, тъй като електронните продукти навлязоха в ерата на миниатюризация на компонентите, монтаж с висока плътност и сглобяване с висока температура, не е достатъчно да разчитате на повърхността на компонент с много малка повърхност за разсейване на топлината.

В същото време, поради широкото използване на компоненти за повърхностен монтаж като QFP и BGA, голямо количество топлина, генерирана от компонентите, се прехвърля към печатната платка. Следователно, най-добрият начин за решаване на проблема с разсейването на топлината е да се подобри капацитетът на разсейване на топлината на самата печатна платка, която е в пряк контакт с нагревателния елемент, през платката на печатната платка. Провеждани или излъчвани.

Когато въздухът тече, той винаги има тенденция да тече на места с ниско съпротивление, така че когато конфигурирате устройства на печатна платка, избягвайте да оставяте голямо въздушно пространство в определена зона. Конфигурацията на множество печатни платки в цялата машина също трябва да обърне внимание на същия проблем.

Чувствителното към температура устройство е най-добре да се постави в зоната с най-ниска температура (като долната част на устройството). Никога не го поставяйте директно над нагревателния уред. Най-добре е да разположите няколко устройства в хоризонтална равнина.

Поставете устройствата с най-висока консумация на енергия и генериране на топлина близо до най-добрата позиция за разсейване на топлината. Не поставяйте устройства с висока температура по ъглите и периферните ръбове на печатната платка, освен ако близо до нея не е разположен радиатор.

Когато проектирате силовия резистор, изберете по-голямо устройство, доколкото е възможно, и го направете достатъчно място за разсейване на топлината, когато регулирате оформлението на печатната платка.

Компоненти с високо генериране на топлина плюс радиатори и топлопроводими плочи. Когато малък брой компоненти в печатната платка генерират голямо количество топлина (по-малко от 3), към компонентите, генериращи топлина, може да се добави радиатор или топлинна тръба. Когато температурата не може да се понижи, може да се използва радиатор с вентилатор за подобряване на ефекта на разсейване на топлината.

Когато броят на нагревателните уреди е голям (повече от 3), може да се използва голям капак за разсейване на топлината (платка), който е специален радиатор, персонализиран според позицията и височината на нагревателното устройство върху печатната платка или голям плосък радиатор Изрежете различни позиции на височината на компонентите. Капакът за разсейване на топлината е интегрално извит на повърхността на компонента и влиза в контакт с всеки компонент, за да разсейва топлината.

Ефектът на разсейване на топлината обаче не е добър поради лошата консистенция на височината по време на монтажа и заваряването на компонентите. Обикновено към повърхността на компонента се добавя мека термоподложка за промяна на фазата, за да се подобри ефектът на разсейване на топлината.

03
За оборудване, което приема въздушно охлаждане със свободна конвекция, най-добре е да подредите интегралните схеми (или други устройства) вертикално или хоризонтално.

04
Приемете разумен дизайн на окабеляването, за да реализирате разсейване на топлината. Тъй като смолата в плочата има лоша топлопроводимост, а линиите и дупките от медно фолио са добри проводници на топлина, увеличаването на оставащото количество медно фолио и увеличаването на отворите за топлопроводимост са основните средства за разсейване на топлината. За да се оцени капацитетът на разсейване на топлината на PCB, е необходимо да се изчисли еквивалентната топлопроводимост (девет eq) на композитния материал, съставен от различни материали с различна топлопроводимост - изолационният субстрат за PCB.

Компонентите на една и съща печатна платка трябва да бъдат подредени, доколкото е възможно, според тяхната калоричност и степен на разсейване на топлината. Устройства с ниска калоричност или слаба устойчивост на топлина (като малки сигнални транзистори, малки интегрални схеми, електролитни кондензатори и др.) трябва да бъдат поставени в охлаждащия въздушен поток. Най-горният поток (на входа), устройствата с голяма топлинна или топлинна устойчивост (като силови транзистори, големи интегрални схеми и т.н.) са разположени най-надолу по потока на охлаждащия въздушен поток.

06
В хоризонтална посока устройствата с висока мощност са разположени възможно най-близо до ръба на печатната платка, за да се скъси пътя на топлообмен; във вертикална посока устройствата с висока мощност са разположени възможно най-близо до горната част на печатната платка, за да се намали влиянието на тези устройства върху температурата на други устройства. .

07
Разсейването на топлината на печатната платка в оборудването зависи главно от въздушния поток, така че пътят на въздушния поток трябва да бъде проучен по време на проектирането и устройството или печатната платка трябва да бъдат разумно конфигурирани.

Конфигурацията на множество печатни платки в цялата машина също трябва да обърне внимание на същия проблем.

08
Чувствителното към температура устройство е най-добре да се постави в зоната с най-ниска температура (като долната част на устройството). Никога не го поставяйте директно над нагревателния уред. Най-добре е да поставите няколко устройства в хоризонтална равнина.

09
Поставете устройствата с най-висока консумация на енергия и генериране на топлина близо до най-добрата позиция за разсейване на топлината. Не поставяйте устройства с висока температура по ъглите и периферните ръбове на печатната платка, освен ако близо до нея не е разположен радиатор. Когато проектирате силовия резистор, изберете по-голямо устройство, доколкото е възможно, и го направете достатъчно място за разсейване на топлината, когато регулирате оформлението на печатната платка.

10. Избягвайте концентрацията на горещи точки върху печатната платка, разпределяйте мощността равномерно върху платката на печатната платка, доколкото е възможно, и поддържайте температурата на повърхността на печатната платка еднаква и последователна. Често е трудно да се постигне строго равномерно разпределение по време на процеса на проектиране, но зони с твърде висока плътност на мощността трябва да се избягват, за да се предотврати въздействието на горещи точки върху нормалната работа на цялата верига. Ако е възможно, е необходимо да се анализира топлинната ефективност на печатната схема. Например софтуерният модул за анализ на индекса на топлинна ефективност, добавен в някои професионални софтуери за проектиране на печатни платки, може да помогне на дизайнерите да оптимизират дизайна на веригата.