PCB maailmast
Elektroonikaseadmete puhul tekib töö käigus teatud hulk soojust, mistõttu seadmete sisetemperatuur tõuseb kiiresti.Kui soojust õigel ajal ei hajutata, jätkavad seadmed soojenemist ja seade läheb ülekuumenemise tõttu rikki.Elektroonikaseadmete töökindlus Jõudlus väheneb.
Seetõttu on väga oluline läbi viia trükkplaadi hea soojuse hajutamise töötlus.PCB trükkplaadi soojuse hajumine on väga oluline lüli, nii et milline on PCB trükkplaadi soojuse hajumise tehnika, arutame seda allpool koos.
01
Soojuse hajumine PCB plaadi enda kaudu Praegu laialdaselt kasutatavad PCB plaadid on vasega plakeeritud/epoksiidklaasist riidest substraadid või fenoolvaigust klaasriidest aluspinnad ning vähesel määral kasutatakse paberil valmistatud vasega plakeeritud plaate.
Kuigi neil substraatidel on suurepärased elektrilised ja töötlemisomadused, on neil halb soojuse hajumine.Kõrgkuumutavate komponentide soojuseraldusmeetodina on peaaegu võimatu eeldada, et PCB enda vaik juhib soojust, vaid hajutab soojust komponendi pinnalt ümbritsevasse õhku.
Kuna aga elektroonikatooted on jõudnud komponentide miniaturiseerimise, suure tihedusega paigalduse ja suure kuumutusega montaaži ajastusse, ei piisa soojuse hajutamiseks loota väga väikese pindalaga komponendi pinnale.
Samal ajal kandub pindpaigalduskomponentide nagu QFP ja BGA laialdase kasutamise tõttu komponentide tekitatud soojus suures koguses PCB plaadile.Seetõttu on parim viis soojuse hajumise lahendamiseks parandada kütteelemendiga otseses kontaktis oleva PCB enda soojuseraldusvõimet.Läbiviidud või kiiritatud.
PCB paigutus
Soojustundlikud seadmed asetatakse külma tuule piirkonda.
Temperatuuri tuvastamise seade asetatakse kõige kuumemasse asendisse.
Samal trükkplaadil olevad seadmed tuleks paigutada nii palju kui võimalik vastavalt nende kütteväärtusele ja soojuse hajumise astmele.Jahutusõhuvoolu tuleks asetada väikese kütteväärtusega või halva kuumakindlusega seadmed (nagu väikesed signaalitransistorid, väikesemahulised integraallülitused, elektrolüütkondensaatorid jne).Kõige ülemine vool (sissepääsu juures), suure kuumus- või kuumustakistusega seadmed (näiteks jõutransistorid, suuremahulised integraallülitused jne) asetatakse jahutusõhuvoolust kõige allavoolu.
Horisontaalses suunas asetatakse suure võimsusega seadmed võimalikult trükkplaadi serva lähedale, et lühendada soojusülekande teed;vertikaalsuunas paigutatakse suure võimsusega seadmed trükkplaadi ülaosale võimalikult lähedale, et vähendada nende seadmete mõju töötamise ajal teiste seadmete temperatuurile.
Trükkplaadi soojuse hajumine seadmetes sõltub peamiselt õhuvoolust, seega tuleks projekteerimise ajal uurida õhuvoolu teed ja seade või trükkplaat peaks olema mõistlikult konfigureeritud.
Tihti on projekteerimisprotsessi käigus raske saavutada ranget ühtlast jaotust, kuid liiga suure võimsustihedusega alasid tuleb vältida, et kuumad kohad ei mõjutaks kogu vooluringi normaalset tööd.
Võimalusel on vaja analüüsida trükklülituse soojustõhusust.Näiteks võib mõnesse professionaalsesse PCB projekteerimistarkvarasse lisatud termilise efektiivsuse indeksi analüüsi tarkvaramoodul aidata disaineritel optimeerida vooluringi disaini.
02
Suure soojust genereerivad komponendid pluss radiaatorid ja soojust juhtivad plaadid.Kui väike arv PCB komponente tekitab suure hulga soojust (alla 3), võib soojust genereerivatele komponentidele lisada jahutusradiaatori või soojustoru.Kui temperatuuri ei saa alandada, võib soojuse hajumise suurendamiseks kasutada ventilaatoriga radiaatorit.
Kui kütteseadmete arv on suur (rohkem kui 3), saab kasutada suurt soojust hajutavat katet (plaati), mis on spetsiaalne jahutusradiaator, mis on kohandatud vastavalt kütteseadme asukohale ja kõrgusele trükkplaadil või suurel korteril. jahutusradiaator Lõika välja erinevad komponendi kõrguse asendid.Soojust hajutav kate on komponendi pinnale lahutamatult kinnitatud ja see puutub soojuse hajutamiseks kokku iga komponendiga.
Soojuse hajumise efekt ei ole aga hea, kuna komponentide montaaži ja keevitamise ajal on kõrgus kehv.Tavaliselt lisatakse komponendi pinnale pehme termilise faasi muutmise termopadi, et parandada soojuse hajumise efekti.
03
Seadmete puhul, mis kasutavad vaba konvektsiooniga õhkjahutust, on kõige parem paigutada integraallülitused (või muud seadmed) vertikaalselt või horisontaalselt.
04
Soojuse hajumise saavutamiseks kasutage mõistlikku juhtmestiku konstruktsiooni.Kuna plaadis oleval vaigul on halb soojusjuhtivus ning vaskfooliumi jooned ja augud on head soojusjuhid, on vaskfooliumi järelejäänud kiiruse suurendamine ja soojusjuhtivusavade suurendamine peamised soojuse hajumise vahendid.PCB soojuseraldusvõime hindamiseks on vaja arvutada erinevatest erineva soojusjuhtivusega materjalidest koosneva komposiitmaterjali ekvivalentne soojusjuhtivus (üheksa ekv).
05
Samal trükkplaadil olevad seadmed tuleks paigutada nii palju kui võimalik vastavalt nende kütteväärtusele ja soojuse hajumise astmele.Madala kütteväärtusega või halva kuumakindlusega seadmed (nagu väikese signaali transistorid, väikesemahulised integraallülitused, elektrolüütkondensaatorid jne) tuleks asetada jahutusõhuvoolu.Kõige ülemine vool (sissepääsu juures), suure kuumus- või kuumustakistusega seadmed (näiteks jõutransistorid, suuremahulised integraallülitused jne) asetatakse jahutusõhuvoolust kõige allavoolu.
06
Horisontaalses suunas on suure võimsusega seadmed paigutatud võimalikult lähedale trükkplaadi servale, et lühendada soojusülekande teed;vertikaalsuunas on suure võimsusega seadmed paigutatud võimalikult lähedale trükkplaadi ülaosale, et vähendada nende seadmete mõju teiste seadmete temperatuurile..
07
Trükkplaadi soojuse hajumine seadmetes sõltub peamiselt õhuvoolust, seega tuleks projekteerimise ajal uurida õhuvoolu teed ja seade või trükkplaat peaks olema mõistlikult konfigureeritud.
Kui õhk liigub, kipub see alati madala takistusega kohtades voolama, seega vältige trükkplaadil seadmeid seadistades suure õhuruumi jätmist teatud piirkonda.
Samale probleemile peaks tähelepanu pöörama ka mitme trükkplaadi konfiguratsioon kogu masinas.
08
Temperatuuritundlik seade on kõige parem paigutada madalaima temperatuuriga piirkonda (näiteks seadme põhja).Ärge kunagi asetage seda otse kütteseadme kohale.Parim on paigutada mitu seadet horisontaaltasapinnale.
09
Asetage suurima energiatarbimise ja soojuse tootmisega seadmed soojuse hajumise jaoks parima asukoha lähedale.Ärge asetage kõrge kuumutusseadmeid trükkplaadi nurkadele ja servadele, välja arvatud juhul, kui selle lähedal on jahutusradiaator.Toitetakisti projekteerimisel tuleb valida võimalikult suurem seade ning trükkplaadi paigutuse reguleerimisel jätta sellel piisavalt ruumi soojuse hajutamiseks.
10
Vältige kuumade kohtade koondumist PCB-le, jaotage võimsus võimalikult ühtlaselt PCB-plaadile ja hoidke PCB pinnatemperatuuri ühtlane ja ühtlane.
Tihti on projekteerimisprotsessi käigus raske saavutada ranget ühtlast jaotust, kuid liiga suure võimsustihedusega alasid tuleb vältida, et kuumad kohad ei mõjutaks kogu vooluringi normaalset tööd.
Võimalusel on vaja analüüsida trükklülituse soojustõhusust.Näiteks võib mõnesse professionaalsesse PCB projekteerimistarkvarasse lisatud termilise efektiivsuse indeksi analüüsi tarkvaramoodul aidata disaineritel optimeerida vooluringi disaini.