Yksinkertainen ja käytännöllinen piirilevyn lämmönpoistomenetelmä

Elektronisten laitteiden osalta levitetään tietty määrä lämpöä käytön aikana siten, että laitteen sisälämpötila nousee nopeasti. Jos lämpöä ei hävitetä ajoissa, laitteet edelleen lämmitetään, ja laite epäonnistuu ylikuumenemisen vuoksi. Elektronisen laitteiden suorituskyvyn luotettavuus vähenee.

 

Siksi on erittäin tärkeää suorittaa hyvä lämmön hajoamiskäsittely piirilevyllä. Piirilevyn lämmönpoisto on erittäin tärkeä linkki, joten keskustellaan siitä alla olevan piirilevyn piirilevyn lämmönpoistotekniikka yhdessä.

01
Lämmön hajoaminen itse piirilevyn läpi. Tällä hetkellä laajalti käytetyt piirilevyjä ovat kupariverhoiltu/epoksilasi-kangas substraatit tai fenolihartsilasit-substraatit ja käytetään pientä määrää paperipohjaisia ​​kupariverhotauluja.

Vaikka näillä substraateilla on erinomaiset sähköominaisuudet ja prosessointiominaisuudet, niillä on huono lämmön hajoaminen. Lämmön hajoamismenetelmänä korkeaa lämmittäville komponenteille on melkein mahdotonta odottaa lämpöä itse piirilevyn hartsilta lämmön aikaansaamiseksi, vaan lämpöä, joka hajottaa lämpöä komponentin pinnasta ympäröivään ilmaan.

Koska elektroniset tuotteet ovat kuitenkin päässeet komponenttien pienentämisen, korkean tiheyden kiinnittymisen ja korkean lämmityskokoonpanon aikakauteen, se ei riitä luottamaan komponentin pintaan, jolla on erittäin pieni pinta-ala lämmön häviämiseksi.

Samanaikaisesti pintakomponenttien, kuten QFP: n ja BGA: n laajan käytön vuoksi, komponenttien tuottama suuri määrä lämpöä siirretään piirilevylle. Siksi paras tapa ratkaista lämmön hajoamisongelma on itse piirilevyn lämmön hajoamiskapasiteetin parantaminen, joka on suorassa kosketuksessa lämmityselementin kanssa piirilevyn kautta. Suoritettu tai säteily.

 

Siksi on erittäin tärkeää suorittaa hyvä lämmön hajoamiskäsittely piirilevyllä. Piirilevyn lämmönpoisto on erittäin tärkeä linkki, joten keskustellaan siitä alla olevan piirilevyn piirilevyn lämmönpoistotekniikka yhdessä.

01
Lämmön hajoaminen itse piirilevyn läpi. Tällä hetkellä laajalti käytetyt piirilevyjä ovat kupariverhoiltu/epoksilasi-kangas substraatit tai fenolihartsilasit-substraatit ja käytetään pientä määrää paperipohjaisia ​​kupariverhotauluja.

Vaikka näillä substraateilla on erinomaiset sähköominaisuudet ja prosessointiominaisuudet, niillä on huono lämmön hajoaminen. Lämmön hajoamismenetelmänä korkeaa lämmittäville komponenteille on melkein mahdotonta odottaa lämpöä itse piirilevyn hartsilta lämmön aikaansaamiseksi, vaan lämpöä, joka hajottaa lämpöä komponentin pinnasta ympäröivään ilmaan.

Koska elektroniset tuotteet ovat kuitenkin päässeet komponenttien pienentämisen, korkean tiheyden kiinnittymisen ja korkean lämmityskokoonpanon aikakauteen, se ei riitä luottamaan komponentin pintaan, jolla on erittäin pieni pinta-ala lämmön häviämiseksi.

Samanaikaisesti pintakomponenttien, kuten QFP: n ja BGA: n laajan käytön vuoksi, komponenttien tuottama suuri määrä lämpöä siirretään piirilevylle. Siksi paras tapa ratkaista lämmön hajoamisongelma on itse piirilevyn lämmön hajoamiskapasiteetin parantaminen, joka on suorassa kosketuksessa lämmityselementin kanssa piirilevyn kautta. Suoritettu tai säteily.

 

Kun ilma virtaa, sillä on taipumus virtata paikoissa, joilla on alhainen vastus, joten kun määrität laitteita tulostetulle piirilevylle, vältä suuren ilmatilan jättämistä tietylle alueelle. Useiden tulostettujen piirilevyjen kokoonpano koko koneessa tulisi myös kiinnittää huomiota samaan ongelmaan.

Lämpötilaherkkä laite sijoitetaan parhaiten alimpaan lämpötila-alueelle (kuten laitteen pohja). Älä koskaan aseta sitä suoraan lämmityslaitteen yläpuolelle. On parasta porrastaa useita laitteita vaakatasoon.

Aseta laitteet, joilla on suurin virrankulutus ja lämmöntuotanto lähellä parasta asemaa lämmön hajoamiseen. Älä aseta painetun levyn kulmiin ja ääreisreunoihin korkeaa lämmittäviä laitteita, ellei jäähdytysaltaan ole järjestetty sen lähelle.

Kun suunnittelet sähkövastusta, valitse suurempi laite niin paljon kuin mahdollista, ja tee siitä tarpeeksi tilaa lämmön hajoamiseen säätäessäsi painettua levyn asettelua.

 

Korkeaa lämmön tuottavia komponentteja sekä jäähdyttimiä ja lämpöä johtavia levyjä. Kun pieni määrä komponentteja piirilevyssä tuottaa suuren määrän lämpöä (alle 3), lämmöntuottaviin komponentteihin voidaan lisätä jäähdytyselementtiä tai lämpöputkea. Kun lämpötilaa ei voida laskea, sitä voidaan käyttää jäähdyttimeen tuulettimen kanssa lämmön hajoamisvaikutuksen parantamiseksi.

Kun lämmityslaitteiden lukumäärä on suuri (yli 3), voidaan käyttää suurta lämmönpoistopeittoa (levy), joka on erityinen jäähdytyselementti, joka on räätälöity lämmityslaitteen sijainnin ja korkeuden mukaan tai suuri litteä jäähdytyselementti, joka on leikattu eri komponenttien korkeusasennot. Lämmön hajoamiskansi on kiinteästi solkittu komponentin pinnalle, ja se koskettaa jokaista komponenttia lämpöä hävittämiseksi.

Lämmön hajoamisvaikutus ei kuitenkaan ole hyvä johtuen korkeuden huonosta konsistenssista kokoonpanon ja komponenttien hitsauksen aikana. Yleensä komponentin pinnalle lisätään pehmeä lämpöfaasimuutoslämpötyyny lämmön hajoamisvaikutuksen parantamiseksi.

 

03
Laitteille, jotka hyväksyvät ilmaisen konvektioilmajäähdytyksen, on parasta järjestää integroidut piirit (tai muut laitteet) pystysuoraan tai vaakasuoraan.

04
Hyväksy kohtuullinen johdotussuunnittelu lämmön hajoamisen toteuttamiseksi. Koska lautasen hartsilla on huono lämmönjohtavuus ja kuparikalvoviivat ja reikät ovat hyviä lämmönjohtimia, kuparikalvon jäljellä olevan nopeuden lisääminen ja lämmönjohtavuusreiän lisääminen ovat tärkeimmät lämmön hajoamisen keinot. PCB: n lämmön hajoamiskapasiteetin arvioimiseksi on tarpeen laskea komposiittimateriaalin vastaava lämmönjohtavuus (yhdeksän EQ), joka koostuu erilaisista materiaaleista, joilla on erilainen lämmönjohtavuus-eristävä substraatti PCB: lle.

 

Saman painotuotteen komponentit tulee järjestää mahdollisimman pitkälle niiden lämpöarvon ja lämmön hajoamisen asteen mukaan. Laitteet, joilla on pieni lämpöarvo tai huono lämmönkestävyys (kuten pienet signaalitransistorit, pienimuotoiset integroidut piirit, elektrolyyttiset kondensaattorit jne.) Tulisi sijoittaa jäähdyttävään ilmavirtaan. Ylin virtaus (sisäänkäynnissä) laitteet, joilla on suuri lämpö tai lämmönkestävyys (kuten voiman transistorit, laajamittaiset integroidut piirit jne.) Asetetaan jäähdyttävän ilmavirran alavirtaan.

06
Vaakasuunnassa suuritehoiset laitteet on järjestetty mahdollisimman lähelle painettua levyn reunaa lämmönsiirtopolun lyhentämiseksi; Pystysuunnassa suuritehoiset laitteet on järjestetty mahdollisimman lähelle painetun levyn yläosaan näiden laitteiden vaikutuksen vähentämiseksi muiden laitteiden lämpötilaan. .

07
Laitteiden painettujen levyn lämpöhäiriöt perustuvat pääasiassa ilmavirtaukseen, joten ilmavirtapolkua tulisi tutkia suunnittelun aikana, ja laite tai tulostettu piirilevy on kohtuudella määritettävä.

Kun ilma virtaa, sillä on taipumus virtata paikoissa, joilla on alhainen vastus, joten kun määrität laitteita tulostetulle piirilevylle, vältä suuren ilmatilan jättämistä tietylle alueelle.

Useiden tulostettujen piirilevyjen kokoonpano koko koneessa tulisi myös kiinnittää huomiota samaan ongelmaan.

 

08
Lämpötilaherkkä laite sijoitetaan parhaiten alimpaan lämpötila-alueelle (kuten laitteen pohja). Älä koskaan aseta sitä suoraan lämmityslaitteen yläpuolelle. On parasta porrastaa useita laitteita vaakatasoon.

09
Aseta laitteet, joilla on suurin virrankulutus ja lämmöntuotanto lähellä parasta asemaa lämmön hajoamiseen. Älä aseta painetun levyn kulmiin ja ääreisreunoihin korkeaa lämmittäviä laitteita, ellei jäähdytysaltaan ole järjestetty sen lähelle. Kun suunnittelet sähkövastusta, valitse suurempi laite niin paljon kuin mahdollista, ja tee siitä tarpeeksi tilaa lämmön hajoamiseen säätäessäsi painettua levyn asettelua.

 

10.AVOID KUTKINEN PISTEN KESKUSTON PITKILLE, JAKUTTAA TEHON PYSYVÄT PYSYVÄN PORTTION PYSÄYTYSTILAUTTAMINEN JA PYSYYTYS PYSYVÄN Pintalämpötilan suorituskyky tasainen ja yhdenmukainen. On usein vaikeaa saavuttaa tiukka tasainen jakauma suunnitteluprosessin aikana, mutta alueita, joilla on liian suuri tehotiheys, on vältettävä estämään kuumien pisteiden vaikuttamisen kokonaisen piirin normaalin toiminnan vaikuttamisen. Se on välttämätöntä. Esimerkiksi joihinkin ammattimaisiin piirilevyjen suunnitteluohjelmistoihin lisätty lämpötehokkuusindeksianalyysiohjelmistomoduuli voi auttaa suunnittelijoita optimoimaan piirisuunnittelun.