Método de disipación de calor de PCB simple y práctico

En el caso de los equipos electrónicos, se genera una cierta cantidad de calor durante el funcionamiento, de modo que la temperatura interna del equipo aumenta rápidamente. Si el calor no se disipa a tiempo, el equipo seguirá calentándose y el dispositivo fallará por sobrecalentamiento. La confiabilidad del equipo electrónico. El rendimiento disminuirá.

Por tanto, es muy importante realizar un buen tratamiento de disipación de calor en la placa de circuito. La disipación de calor de la placa de circuito PCB es un vínculo muy importante, entonces, ¿cuál es la técnica de disipación de calor de la placa de circuito PCB? Discutamos juntos a continuación.

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Disipación de calor a través de la propia placa PCB Las placas PCB ampliamente utilizadas actualmente son sustratos de tela de vidrio revestido de cobre/epoxi o sustratos de tela de vidrio de resina fenólica, y se utiliza una pequeña cantidad de placas revestidas de cobre a base de papel.

Aunque estos sustratos tienen excelentes propiedades eléctricas y de procesamiento, tienen una mala disipación de calor. Como método de disipación de calor para componentes de alto calentamiento, es casi imposible esperar que el calor de la resina de la propia PCB conduzca el calor, sino que lo disipe de la superficie del componente al aire circundante.

Sin embargo, a medida que los productos electrónicos han entrado en la era de la miniaturización de componentes, el montaje de alta densidad y el ensamblaje de alto calentamiento, no es suficiente depender de la superficie de un componente con una superficie muy pequeña para disipar el calor.

Al mismo tiempo, debido al uso extensivo de componentes de montaje superficial como QFP y BGA, una gran cantidad de calor generado por los componentes se transfiere a la placa PCB. Por tanto, la mejor forma de solucionar el problema de la disipación de calor es mejorar la capacidad de disipación de calor de la propia PCB, que está en contacto directo con el elemento calefactor, a través de la placa PCB. Conducido o irradiado.

Cuando el aire fluye, siempre tiende a fluir en lugares con baja resistencia, por lo que al configurar dispositivos en una placa de circuito impreso, evite dejar un gran espacio de aire en un área determinada. La configuración de múltiples placas de circuito impreso en toda la máquina también debería prestar atención al mismo problema.

Es mejor colocar el dispositivo sensible a la temperatura en el área de temperatura más baja (como la parte inferior del dispositivo). Nunca lo coloque directamente encima del dispositivo de calefacción. Lo mejor es escalonar varios dispositivos en el plano horizontal.

Coloque los dispositivos con mayor consumo de energía y generación de calor cerca de la mejor posición para la disipación del calor. No coloque dispositivos de alto calentamiento en las esquinas y bordes periféricos de la placa impresa, a menos que haya un disipador de calor cerca de ella.

Al diseñar la resistencia de potencia, elija un dispositivo lo más grande posible y asegúrese de que tenga suficiente espacio para la disipación del calor al ajustar el diseño de la placa impresa.

Componentes altamente generadores de calor además de radiadores y placas conductoras de calor. Cuando una pequeña cantidad de componentes en la PCB generan una gran cantidad de calor (menos de 3), se puede agregar un disipador de calor o un tubo de calor a los componentes generadores de calor. Cuando no se puede bajar la temperatura, se puede utilizar un radiador con ventilador para mejorar el efecto de disipación de calor.

Cuando la cantidad de dispositivos de calentamiento es grande (más de 3), se puede usar una cubierta (placa) de disipación de calor grande, que es un disipador de calor especial personalizado de acuerdo con la posición y la altura del dispositivo de calentamiento en la PCB o un plano grande. Disipador de calor Recorte diferentes posiciones de altura de los componentes. La cubierta de disipación de calor está integralmente abrochada en la superficie del componente y hace contacto con cada componente para disipar el calor.

Sin embargo, el efecto de disipación de calor no es bueno debido a la mala consistencia de la altura durante el montaje y soldadura de los componentes. Por lo general, se agrega una almohadilla térmica suave de cambio de fase en la superficie del componente para mejorar el efecto de disipación de calor.

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Para equipos que adoptan refrigeración por aire por convección libre, es mejor disponer los circuitos integrados (u otros dispositivos) vertical u horizontalmente.

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Adopte un diseño de cableado razonable para lograr la disipación de calor. Debido a que la resina de la placa tiene una conductividad térmica deficiente y las líneas y orificios de la lámina de cobre son buenos conductores de calor, aumentar la tasa restante de lámina de cobre y aumentar los orificios de conducción de calor son los principales medios de disipación de calor. Para evaluar la capacidad de disipación de calor de la PCB, es necesario calcular la conductividad térmica equivalente (nueve eq) del material compuesto compuesto por varios materiales con diferente conductividad térmica: el sustrato aislante de la PCB.

Los componentes de una misma placa impresa deben disponerse en la medida de lo posible según su poder calorífico y grado de disipación de calor. Los dispositivos con bajo poder calorífico o poca resistencia al calor (como pequeños transistores de señal, circuitos integrados de pequeña escala, condensadores electrolíticos, etc.) deben colocarse en el flujo de aire de refrigeración. En el flujo superior (en la entrada), los dispositivos con gran calor o resistencia al calor (como transistores de potencia, circuitos integrados de gran escala, etc.) se colocan en la parte más baja del flujo de aire de refrigeración.

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En dirección horizontal, los dispositivos de alta potencia están dispuestos lo más cerca posible del borde del tablero impreso para acortar la ruta de transferencia de calor; en dirección vertical, los dispositivos de alta potencia están dispuestos lo más cerca posible de la parte superior del tablero impreso para reducir la influencia de estos dispositivos sobre la temperatura de otros dispositivos. .

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La disipación de calor de la placa impresa en el equipo depende principalmente del flujo de aire, por lo que se debe estudiar la ruta del flujo de aire durante el diseño y el dispositivo o la placa de circuito impreso se debe configurar de manera razonable.

La configuración de múltiples placas de circuito impreso en toda la máquina también debería prestar atención al mismo problema.

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Es mejor colocar el dispositivo sensible a la temperatura en el área de temperatura más baja (como la parte inferior del dispositivo). Nunca lo coloque directamente encima del dispositivo de calefacción. Lo mejor es escalonar varios dispositivos en el plano horizontal.

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Coloque los dispositivos con mayor consumo de energía y generación de calor cerca de la mejor posición para la disipación del calor. No coloque dispositivos de alto calentamiento en las esquinas y bordes periféricos de la placa impresa, a menos que haya un disipador de calor cerca de ella. Al diseñar la resistencia de potencia, elija un dispositivo lo más grande posible y asegúrese de que tenga suficiente espacio para la disipación del calor al ajustar el diseño de la placa impresa.

10. Evite la concentración de puntos calientes en la PCB, distribuya la energía uniformemente en la placa PCB tanto como sea posible y mantenga el rendimiento de la temperatura de la superficie de la PCB uniforme y consistente. A menudo es difícil lograr una distribución uniforme estricta durante el proceso de diseño. pero se deben evitar áreas con densidad de potencia demasiado alta para evitar que los puntos calientes afecten el funcionamiento normal de todo el circuito. Si es posible, es necesario analizar la eficiencia térmica del circuito impreso. Por ejemplo, el módulo de software de análisis del índice de eficiencia térmica agregado en algunos software de diseño de PCB profesional puede ayudar a los diseñadores a optimizar el diseño del circuito.