La calor generada pels equips electrònics durant el funcionament fa que la temperatura interna de l'equip augmenti ràpidament. Si la calor no es dissipa a temps, l'equip continuarà escalfant-se, el dispositiu fallarà a causa del sobreescalfament i la fiabilitat de l'equip electrònic disminuirà. Per tant, és molt important dissipar la calor a la placa de circuit.

Anàlisi factorial de l'augment de temperatura de la placa de circuit imprès

La causa directa de l'augment de la temperatura de la placa impresa es deu a la presència de dispositius de consum d'energia del circuit, i els dispositius electrònics tenen un consum d'energia en diferents graus i la intensitat de la calor canvia amb el consum d'energia.

Dos fenòmens d'augment de temperatura a les plaques impreses:
(1) Augment de la temperatura local o augment de la temperatura d'una gran àrea;
(2) Augment de temperatura a curt termini o augment de temperatura a llarg termini.

Quan s'analitza el consum d'energia tèrmica de PCB, generalment des dels aspectes següents.

Consum d'energia elèctrica
(1) Analitzar el consum d'energia per unitat d'àrea;
(2) Analitzar la distribució del consum d'energia a la placa de circuits PCB.

2. L'estructura del tauler imprès
(1) La mida del tauler imprès;
(2) Material del tauler imprès.

3. Mètode d'instal·lació del tauler imprès
(1) Mètode d'instal·lació (com ara instal·lació vertical i instal·lació horitzontal);
(2) Estat de segellat i distància de la carcassa.

4. Radiació tèrmica
(1) Emissivitat de la superfície del tauler impresa;
(2) La diferència de temperatura entre el tauler imprès i la superfície adjacent i la seva temperatura absoluta;

5. Conducció de calor
(1) Instal·leu el radiador;
(2) Conducció d'altres peces estructurals de la instal·lació.

6. Convecció tèrmica
(1) Convecció natural;
(2) Convecció de refrigeració forçada.

L'anàlisi dels factors anteriors del PCB és una manera eficaç de resoldre l'augment de temperatura del tauler imprès. Aquests factors sovint estan relacionats i depenen en un producte i sistema. La majoria dels factors s'han d'analitzar segons la situació real, només per a una situació real específica. Només en aquesta situació es poden calcular o estimar correctament els paràmetres d'augment de la temperatura i el consum d'energia.

Mètode de refrigeració de la placa de circuits

1. Dispositiu d'alta generació de calor més dissipador de calor i placa de conducció de calor
Quan uns quants dispositius del PCB generen una gran quantitat de calor (menys de 3), es pot afegir un dissipador de calor o un tub de calor al dispositiu generador de calor. Quan no es pot baixar la temperatura, es pot utilitzar un dissipador de calor amb un ventilador per millorar l'efecte de dissipació de la calor. Quan hi ha més dispositius de calefacció (més de 3), es pot utilitzar una gran coberta de dissipació de calor (tauler). Es tracta d'un radiador especial personalitzat segons la posició i l'alçada del dispositiu de calefacció a la placa PCB o en un radiador pla gran Retalla l'alçada dels diferents components. Fixeu la coberta de dissipació de calor a la superfície del component i contacteu amb cada component per dissipar la calor. Tanmateix, a causa de la mala consistència dels components durant el muntatge i la soldadura, l'efecte de dissipació de calor no és bo. Normalment s'afegeix un coixinet tèrmic suau de canvi de fase tèrmica a la superfície del component per millorar l'efecte de dissipació de la calor.

2. Dissipació de calor a través de la pròpia placa PCB
Actualment, les plaques de PCB àmpliament utilitzades són substrats de tela de vidre de coure/epoxi o substrats de tela de vidre de resina fenòlica, i s'utilitzen una petita quantitat de plaques de coure a base de paper. Tot i que aquests substrats tenen un rendiment elèctric i un rendiment de processament excel·lents, tenen una mala dissipació de calor. Com a ruta de dissipació de calor per a components que generen molta calor, difícilment es pot esperar que el propi PCB condueixi la calor de la resina del PCB, sinó que dissipi la calor de la superfície del component a l'aire circumdant. Tanmateix, com que els productes electrònics han entrat a l'era de la miniaturització de components, la instal·lació d'alta densitat i el muntatge d'alta calor, no n'hi ha prou amb confiar en la superfície dels components amb una superfície molt petita per dissipar la calor. Al mateix temps, a causa del gran ús de components muntats a la superfície com ara QFP i BGA, la calor generada pels components es transfereix a la placa PCB en grans quantitats. Per tant, la millor manera de resoldre la dissipació de calor és millorar la capacitat de dissipació de calor del propi PCB en contacte directe amb l'element de calefacció. Conduir o emetre.

3. Adopteu un disseny d'encaminament raonable per aconseguir la dissipació de la calor
Com que la conductivitat tèrmica de la resina a la làmina és baixa i les línies i els forats de la làmina de coure són bons conductors de la calor, la millora de la taxa residual de la làmina de coure i l'augment dels forats de conducció tèrmica són els principals mitjans de dissipació de la calor.
Per avaluar la capacitat de dissipació de calor del PCB, cal calcular la conductivitat tèrmica equivalent (nou eq) del material compost compost per diversos materials amb diferents coeficients de conductivitat tèrmica: el substrat aïllant del PCB.

4. Per als equips que utilitzen refrigeració per aire de convecció lliure, el millor és disposar els circuits integrats (o altres dispositius) verticalment o horitzontalment.

5. Els dispositius del mateix tauler imprès s'han d'ordenar en funció de la seva generació i dissipació de calor tant com sigui possible. Els dispositius amb poca generació de calor o poca resistència a la calor (com petits transistors de senyal, circuits integrats a petita escala, condensadors electrolítics, etc.) es col·loquen al corrent superior del flux d'aire de refrigeració (a l'entrada), dispositius amb gran generació de calor o una bona resistència a la calor (com ara transistors de potència, circuits integrats a gran escala, etc.) es col·loquen a la part més baixa del flux d'aire de refrigeració.

6. En direcció horitzontal, els dispositius d'alta potència s'han de col·locar el més a prop possible de la vora del tauler imprès per escurçar el camí de transferència de calor; en direcció vertical, els dispositius d'alta potència s'han de col·locar el més a prop possible de la part superior del tauler imprès per reduir la temperatura d'aquests dispositius quan es treballa amb altres dispositius Impacte.

7. El dispositiu sensible a la temperatura es col·loca millor a la zona amb la temperatura més baixa (com ara la part inferior del dispositiu). No el col·loqueu mai directament a sobre del dispositiu generador de calor. Es prefereixen diversos dispositius esglaonats en el pla horitzontal.

8. La dissipació de calor de la placa impresa a l'equip depèn principalment del flux d'aire, de manera que s'ha d'estudiar el camí del flux d'aire en el disseny i el dispositiu o la placa de circuit imprès s'han de configurar de manera raonable. Quan l'aire flueix, sempre tendeix a fluir on la resistència és petita, de manera que quan es configuren dispositius a la placa de circuit imprès, cal evitar deixar un gran espai d'aire en una zona determinada. La configuració de múltiples plaques de circuits impresos a tota la màquina també hauria de prestar atenció al mateix problema.

9. Eviteu la concentració de punts calents al PCB, distribuïu la potència de manera uniforme al PCB tant com sigui possible i mantingueu el rendiment de la temperatura de la superfície del PCB uniforme i coherent. Sovint és difícil aconseguir una distribució uniforme estricta en el procés de disseny, però cal evitar zones amb una densitat de potència massa alta per evitar punts calents que afectin el funcionament normal de tot el circuit. Si les condicions ho permeten, és necessària l'anàlisi de l'eficiència tèrmica dels circuits impresos. Per exemple, els mòduls de programari d'anàlisi d'índexs d'eficiència tèrmica afegits a alguns programaris de disseny de PCB professionals poden ajudar els dissenyadors a optimitzar el disseny del circuit.