Den varme, der genereres af elektronisk udstyr under drift, får udstyrets indre temperatur til at stige hurtigt. Hvis varmen ikke spredes i tide, vil udstyret fortsætte med at varme op, enheden vil svigte på grund af overophedning, og pålideligheden af ​​det elektroniske udstyr vil falde. Derfor er det meget vigtigt at aflede varme til printpladen.

Faktoranalyse af temperaturstigning på printplade

Den direkte årsag til temperaturstigningen på printkortet skyldes tilstedeværelsen af ​​kredsløbsstrømforbrugsenheder, og elektroniske enheder har strømforbrug i varierende grad, og varmeintensiteten ændres med strømforbruget.

To fænomener med temperaturstigning i printplader:
(1) Lokal temperaturstigning eller stor områdetemperaturstigning;
(2) Kortvarig temperaturstigning eller langvarig temperaturstigning.

Ved analyse af PCB termisk strømforbrug, generelt fra følgende aspekter.

Elektrisk strømforbrug
(1) Analyser strømforbrug pr. arealenhed;
(2) Analyser fordelingen af ​​strømforbruget på printkortet.

2. Strukturen af ​​den trykte tavle
(1) Størrelsen af ​​den trykte tavle;
(2) Materiale af trykt pap.

3. Installationsmetode for trykt bord
(1) Installationsmetode (såsom lodret installation og vandret installation);
(2) Tætningstilstand og afstand fra kappen.

4. Termisk stråling
(1) Emissivitet af trykt kartonoverflade;
(2) Temperaturforskellen mellem printpladen og den tilstødende overflade og deres absolutte temperatur;

5. Varmeledning
(1) Installer radiatoren;
(2) Ledning af andre installationskonstruktionsdele.

6. Termisk konvektion
(1) Naturlig konvektion;
(2) Tvungen kølekonvektion.

Analysen af ​​ovenstående faktorer fra printkortet er en effektiv måde at løse temperaturstigningen på printkortet på. Disse faktorer er ofte relaterede og afhængige i et produkt og system. De fleste faktorer bør analyseres i henhold til den faktiske situation, kun for en specifik faktisk situation. Kun i denne situation kan parametrene for temperaturstigning og strømforbrug beregnes eller estimeres korrekt.

Kredsløbskortkølemetode

1. Høj varmegenererende enhed plus køleplade og varmeledningsplade
Når nogle få enheder i printkortet genererer en stor mængde varme (mindre end 3), kan en køleplade eller varmerør tilføjes til den varmegenererende enhed. Når temperaturen ikke kan sænkes, kan en køleplade med ventilator bruges til at forstærke varmeafledningseffekten. Når der er flere varmeapparater (mere end 3), kan et stort varmeafledningsdæksel (bræt) bruges. Det er en speciel radiator tilpasset efter placeringen og højden af ​​varmeenheden på printkortet eller i en stor flad radiator. Klip højden af ​​forskellige komponenter ud. Fastgør varmeafledningsdækslet til komponentoverfladen, og kontakt hver komponent for at aflede varme. Men på grund af komponenternes dårlige konsistens under montering og svejsning er varmeafledningseffekten ikke god. Normalt tilføjes en blød termisk faseskift termisk pude på komponentoverfladen for at forbedre varmeafledningseffekten.

2. Varmeafledning gennem selve printkortet
På nuværende tidspunkt er de udbredte PCB-plader kobberbeklædte/epoxyglasdugsubstrater eller phenolharpiksglasdugsubstrater, og der anvendes en lille mængde papirbaserede kobberbeklædte plader. Selvom disse substrater har fremragende elektrisk ydeevne og forarbejdningsydelse, har de dårlig varmeafledning. Som varmeafledningsvej for højvarmegenererende komponenter kan PCB'et i sig selv næppe forventes at lede varme fra PCB'ets harpiks, men at aflede varme fra komponentens overflade til den omgivende luft. Men da elektroniske produkter er trådt ind i æraen med miniaturisering af komponenter, højdensitetsinstallation og højvarmemontering, er det ikke nok at stole på overfladen af ​​komponenter med meget lille overfladeareal til at sprede varme. Samtidig bliver den varme, som komponenterne genererer, på grund af den store brug af overflademonterede komponenter som QFP og BGA overført til printkortet i store mængder. Derfor er den bedste måde at løse varmeafledningen på at forbedre selve printkortets varmeafledningskapacitet i direkte kontakt med varmeelementet. Opføre eller udsende.

3. Vedtag et rimeligt routingdesign for at opnå varmeafledning
Fordi den termiske ledningsevne af harpiksen i arket er dårlig, og kobberfolielinjerne og -hullerne er gode varmeledere, er forbedring af kobberfoliens resthastighed og forøgelse af varmeledningshullerne de vigtigste midler til varmeafledning.
For at evaluere PCB'ets varmeafledningskapacitet er det nødvendigt at beregne den ækvivalente termiske ledningsevne (ni ækvivalenter) af kompositmaterialet sammensat af forskellige materialer med forskellige varmeledningskoefficienter - det isolerende substrat for PCB.

4. For udstyr, der bruger fri konvektionsluftkøling, er det bedst at arrangere de integrerede kredsløb (eller andre enheder) lodret eller vandret.

5. Enheder på samme printkort bør arrangeres efter deres varmeudvikling og varmeafledning så meget som muligt. Enheder med lille varmeudvikling eller dårlig varmemodstand (såsom små signaltransistorer, integrerede kredsløb i mindre målestok, elektrolytiske kondensatorer osv.) er placeret i den øverste strøm af køleluftstrømmen (ved indgangen), enheder med stor varmeudvikling eller god varmemodstand (såsom effekttransistorer, integrerede kredsløb i stor skala osv.) er placeret højst nedstrøms for køleluftstrømmen.

6. I vandret retning skal højeffektenhederne placeres så tæt som muligt på kanten af ​​printpladen for at forkorte varmeoverførselsvejen; i lodret retning skal højeffektenhederne placeres så tæt som muligt på toppen af ​​printkortet for at reducere temperaturen på disse enheder, når der arbejdes på andre enheder Impact.

7. Den temperaturfølsomme enhed placeres bedst i området med den laveste temperatur (såsom bunden af ​​enheden). Placer den aldrig direkte over den varmegenererende enhed. Flere enheder er fortrinsvis forskudt på det vandrette plan.

8. Varmeafgivelsen af ​​printkortet i udstyret afhænger hovedsageligt af luftstrømmen, så luftstrømsvejen bør studeres i designet, og enheden eller printpladen skal være rimeligt konfigureret. Når luften strømmer, har den altid en tendens til at strømme, hvor modstanden er lille, så når du konfigurerer enheder på printpladen, er det nødvendigt at undgå at efterlade et stort luftrum i et bestemt område. Konfigurationen af ​​flere trykte kredsløb i hele maskinen bør også være opmærksom på det samme problem.

9. Undgå koncentrationen af ​​varme punkter på printet, fordel strømmen jævnt på printet så meget som muligt, og hold printets overflade ensartet og ensartet. Det er ofte svært at opnå streng ensartet fordeling i designprocessen, men det er nødvendigt at undgå områder med for høj effekttæthed for at undgå hot spots, der påvirker den normale drift af hele kredsløbet. Hvis forholdene tillader det, er termisk effektivitetsanalyse af trykte kredsløb nødvendig. For eksempel kan softwaremoduler til analyse af termisk effektivitetsindeks tilføjet i nogle professionelle PCB-designsoftware hjælpe designere med at optimere kredsløbsdesign.